变流器与传动控制方向

  1. HXD1型电力机车LOCOTROL试验台

本试验台能够实现多台HXD1型电力机车的同步控制功能。对机车各种操作进行了模拟设计,能够完成机车牵引控制和同步制动控制的所有功能。采用先进的机车网络控制协议,设计了基于FPGA的中央控制器。软件在Microsoft Visual Studio平台下进行开发。通过对MVB端口操作,实现了牵引/电制力等指令的发送,以及各状态的反馈。本试验台解决了机车司机LOCOTROL培训、模块初步测试问题、操作LOCOTROL必须上车等的问题,提高了对LCOTROL系统的整体检测、维护、检修能力。


试验装置原理图

 


HXD1型电力机车LOCOTROL试验台

 

  1. 大功率重载机车辅助逆变器测试系统开发

DJ1机车在大秦线的运用,开创了进口交流电力机车在我国的运用的先河,填补了进口交流电力机车牵引万吨列车的空白。DJ1辅助逆变器为单相AC380V/50Hz输入,经过四象限整流器整流成DC750V,再经过逆变器变换成SPWM波形输出。将输出加到可调负载上即可测试逆变器的输出功率。通过PWM整流器将输出交流整流成直流,然后通过单相逆变器逆变回电网,这样在进行逆变器性能测试中无需损失满功率的能量,通过能量互馈系统,只需消耗系统的热损耗即可完成逆变器系统的满功率试验,实现降噪、节能。
技术特点:
1.采用ARM、FPGA和DSP开发系统,实现列车网络控制协议(MVB)接口。
2.运用先进控制算法,实现能量循环流动,减少试验损耗。
3.采用LABVIEW监控系统,对试验进行存储监控,利于检查分析。
4.节能降噪,安全可靠,操作简易。


试验装置原理图

DJ1型电力机车辅逆试验台

  1. 电力机车及动车组谐波电流仿真分析软件

电力机车及动车组谐波电流仿真分析软件内置20种车型的谐波电流计算程序,包括16种直流电力机车和4种动车组。给定列车运行条件后,即可计算得到相应工况下的谐波电流。该软件可与牵引计算及谐波潮流计算程序连接,以进行电气化铁道电能质量研究。通过输入相应参数,该软件还可扩展到其它车型。
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软件界面


CRH5动车组在牵引和制动工况下的网侧电压、电流波形图
(a)牵引工况                    (b)制动工况
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CRH5动车组交流电流频谱图

CRH5动车组在不同负载下的谐波电流幅值

CRH5动车组在不同网压下的各次谐波电流幅值

  1. 城市轨道交通车辆超级电容储能系统研究

根据超级电容储能特性,搭建超级电容储能系统实验装置,用于模拟城市轨道交通车辆再生制动能量的回收和利用,以达到节约能源和稳定直流网压的双重功效。

超级电容储能系统装置示意图

双向DC/DC变换器及超级电容

  1. 新型能量回馈式牵引整流系统

针对城市轨道交通和无轨电车采用的整流机组,通过在原有的二极管整流器上并联一个小容量四象限变流器组成新型牵引整流系统。系统具有逆变和无功/谐波补偿两种运行模式。一般情况下作为有源滤波器,用以改善电网的电能质量;当有制动能量需要回馈时,变流器工作在逆变状态,将电能回馈回电网,提高了能量利用率。

能量回馈牵引系统主回路
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能量回馈状态下的网侧仿真波形
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3 APF状态下的网侧仿真波形

 

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