电力牵引交流传动控制系统毕业设计模板.doc
《电力牵引交流传动控制系统毕业设计模板.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力牵引交流传动控制系统毕业设计模板.doc(99页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、电力牵引交流传动控制系统毕业设计872020年4月19日文档仅供参考 毕业设计课题名称:城轨车辆电力牵引交流传动控 制系统的分析及故障排除设计 专 业 系 轨 道 交 通 系 班 级 宁波地铁订单班 学生姓名 苏海东 指导老师 首 珩 完成日期 06月 毕业设计任务书一、 课题名称:电力牵引交流传动控制系统的分析及故障排除二、 指导老师:首珩三、 设计内容与要求:1、课题概述:随着电力电子技术的发展,电力牵引交流传动系统逐步替代了早期的直流牵引传动系统,在轨道交通领域得到了广泛应用,成为铁路实现高速和重载运输的唯一选择和主要发展方向。而交流传动控制系统是交传机车和电动车组的核心部件,是列车运行
2、的神经中枢系统。分析该系统的工作原理,掌握常见故障的处理方法有着非常重要的现实意义。本课题主要分析电力牵引交流传动控制系统的组成结构及各组成部件的主要功能原理,以及常见的交流传动控制技术;分析系统常见的故障现象及应急处理方法。2、设计内容与要求:(1)设计内容本课题下设3个子课题: CRH动车组交流传动控制系统的分析及故障排除 HXD交传机车传动控制系统的分析及故障排除 城轨车辆交流传动控制系统的分析及故障排除每个子课题设计的主要内容可包括:a.电力牵引交流传动控制系统的发展历史及现状分析b.电力牵引交流传动控制系统的组成结构分析c.电力牵引交流传动控制系统主要组成部件功能和原理分析d.各种交
3、流传动控制技术的对比和分析e.电力牵引交流传动控制系统的常见故障排除f.结论(2)要求a.经过检索文献或其它方式,深入了解设计内容所需要的各种信息;b.能够灵活运用电力电子技术、交流调速技术、CRH动车组HXD型电力机车等基础和专业课程的知识来分析电力机车交流传动控制系统。c.要求学生有一定的电力电子,轨道交通专业基础。四、设计参考书1、 现代变流技术与电气传动2、 电力牵引交流传动与控制3、 CRH2动车组、CRH3动车组4、 HXD1型电力机车5、 HXD2型电力机车6、 HXD3型电力机车五、设计说明书内容1、 封面2、 目录3、 内容摘要(200-400字左右,中英文)4、 引言5、
4、正文(设计方案比较与选择,设计方案原理、分析、论证,设计结果的说明及特点)6、 结束语7、 附录(参考文献、图纸、材料清单等)六、 设计进程安排第1周: 资料准备与借阅,了解课题思路。第2-3周: 设计要求说明及课题内容辅导。第47周: 进行毕业设计,完成初稿。第7-10周: 第一次检查,了解设计完成情况。第11周: 第二次检查设计完成情况,并作好毕业答辩准备。第12周: 毕业答辩与综合成绩评定。七、毕业设计答辩及论文要求1、 毕业设计答辩要求(1)答辩前三天,每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅,由指导教师写出审阅意见。(2)学生答辩时,自述部分内容包括
5、课题的任务、目的和意义,所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。(3)答辩小组质询课题的关键问题,质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计方法、实验方法、测试方法,鉴别学生独立工作能力、创新能力。2、 毕业设计论文要求文字要求:说明书要求打印(除图纸外),不能手写。文字通顺,语言流畅,排版合理,无错别字,不允许抄袭。3、 图纸要求:按工程制图标准制图,图面整洁,布局合理,线条粗细均匀,圆弧连接光滑,尺寸标注规范,文字注释必须使用工程字书写。4、 曲线图表要求:所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画,必须按国家规定的标准或工程要求绘制。目 录摘 要1
6、引 言1第1章电力牵引交流传动技术的概述21.1 电力牵引交流技术的组成21.2 电力牵引交流传动技术的发展4第2章 交流牵引电机的构造分析62.1 交流牵引电机的简介62.2 交流牵引电机的结构72.3 交流牵引电机的工作原理92.4 交流牵引电机的工作特性10第3章城轨车辆交流传动控制系统123.1交流传动控制系统概述123.2交流传动控制系统的组成133.3交流传动系统的控制方式143.4城轨车辆交流传动系统的控制原理16第4章城轨列车网络控制系统194.1 TCN及LonWorks网络194.2 ARCNET网络和CAN总线234.3 CAN总线264.4 CAN2.0总线规范274.
7、5 常见的几种网络拓扑结构28第5章 HXD3交流传动系统组成结构功能和原理345.1 HXD3型电力机车技术特征345.2 HXD3型机车主变压器的结构365.3 HXD3型机车交流传动系统的功能385.4 HXD3型机车主变压器的制动原理39第6章城轨车辆电力牵引交流控制系统的故障排除436.1 常见的故障分析方法436.2 城轨列车牵引交流传动控制系统的常见故障456.3 城轨列车牵引交流传动控制系统的故障故障分析476.4 城轨列车牵引交流传动控制系统的常见故障处理措施50第7章 结论52心得体会53参考文献54附 图55摘 要随着电力电子技术的发展,电力牵引交流传动系统逐步代替了早期
8、的直流牵引传动系统,在城市轨道交通领域得到了广泛的应用,成为轨道交通实现高速和重载运输的唯一选择和主要发展方向。而交流传动控制系统是城轨电力牵引传动控制系统的核心部件,是城轨列车运行的神经中枢系统。经过分析城轨车辆牵引传动控制系统的构造和原理,掌握常见故障的处理方法有着非常重要的现实意义。本设计主要分析城轨车辆电力牵引交流传动控制系统的组成构件,各组成部件的主要功能和原理,以及常见的各种故障类型,对该系统常见的故障进行分析,掌握处理故障的有效方法。 关键词:城轨车辆 交流传动 控制系统 故障排除 AbstractWith the development of power electronic
9、technology, electric traction drive system gradually took the place of early DC traction drive system, in the city rail transportation has been applied extensively, become the orbit traffic to achieve high speed and heavy haul transportation only option and the main direction of development The AC d
10、rive control system of city rail electric traction drive control is a core component of the system, is the city rail train in the central nervous system Through the analysis of urban rail vehicle traction control system structure and principle, to grasp the common breakdown processing method has a v
11、ery important practical significance The design of the main analysis of city railway vehicle AC drive control system in electric traction components, each component of the main function and the principle, as well as the common fault types, the system common fault analysis, fault handling method.Key
12、words: urban rail vehicle AC drive control system trouble shooting引 言随着国民经济的发展,城市规模在不断扩大,城市人口急剧增加,随之出现的交通拥堵问题日趋严重。城市轨道交通新的交通运输方式以其不可比拟的优势快速发展起来,在城市公共交通中发挥着越来越大的作用。因此,做好此项工作,保障城轨列车的运行安全是全体城轨工作人员的神圣职责。随着城轨电力牵引列车的运行速度和载客量日益提高,确保列车的运营安全,具有十分重要的意义,一旦发生行车事故,不但经济损失是巨大的,甚至可能造成不良的政治影响。城轨车辆电力牵引交流控制是一个高度集中的大系统
13、,为了不断提高运营能力,防止各类事故的发生,就要求我们熟悉城轨车辆牵引传动控制系统的构造和原理,掌握常见故障的处理方法。才能保证这个大系统的有机统一,保证城轨运营的畅通无阻。作为城市轨道交通控制专业的专业学员,城轨机车车辆运营质量的好坏,与我们技术要求水平的高低关系极大,因此,如何科学地使用好城轨交流传动电力机车,充分发挥它的效能,掌握它的运行规律,以提高列车牵引重量和运行速度,安全正点的完成运营任务,是我们必须研究的课题。只有了解和掌握了城轨车辆电力牵引交流的控制性能,以及列车运行的一般规律和有效的故障排除,才能正确操纵城轨列车,及时有效的排除列车故障,安全正点,多快好省地完成运营任务。城市
14、轨道交通作为国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化的交通工具,它负担着城市人员交流的主要运输任务,在实现经济社会又好又快发展中肩负着重大责任,承担着艰巨任务。城市轨道交通具有占地少、污染小、能耗低、成本低、运量大、全天候的比较优势,加快城市科技创新步伐,对加快构建符合科学发展要求的中国综合交通运输体系,具有不可替代的重要作用。中国城市轨道交通技术发展的总目标是实现城市轨道交通现代化,重点发展方向是乘客运输快速化、高速化,货物运输重载化、快捷化,安全装备系统化,牵引动力系统化逐步建立一个具有中国城市轨道交通特点的技术体系.随着近年中国经济持续增长,城市轨道交通需求也随之增加,自 以来,大功
15、率交流传动机车诞生及批量投入运用,标志着中国铁路机车行业成功实现了由直流传动向交流传动的转化,机车技术平台达到世界先进水平,机车装备现代化和机车装备制造业现代化发展迈入了新的历史阶段。第1章电力牵引交流传动技术的概述1.1 电力牵引交流技术的组成从很早的年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车, 19 德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。大功率硅整流技术的出现,使电传动内燃机车和电力机
16、车的传动型式从直-直传动(直流发电机或直流供电-直流电动机),很自然地被更优越的交-直传动(交流发电机或交流供电-硅整流-直流电动机)所取代。电力牵引交流传动系统主要由牵引变压器、牵引电机和牵引变流器组成。其主要组成如图1-1所示通讯模块器 动力制动模块器辅助变频器电子设备器主 变 频 器空气系统模块动器图1-1 交流传动机车主要组成交流传动电力牵引的技术主要分为:核心层技术、辅助层技术和相关层技术。其核心层技术主要包括:牵引变频器技术、变频控制及其网络技术、交流驱动电机技术和牵引变压器技术。其辅助层技术主要包括:冷却与通风技术、辅助变流器技术、控制电源技术、保护技术和电磁兼容与布线技术。其相
17、关层技术主要包括:司机台操纵技术、车体轻量化技术、转向架技术、空气制动技术和高压测检测技术。电力牵引作为电气传动的一个单独类别,过去一起采用直流电动机牵引或脉流电动机牵引。近20年来,由于电子技术特别是大功率变流技术的发展、控制理论和控制技术的完善、以及静止变频器研究技术的成熟,使三相交流电动机在机车牵引中的应用得到了关键性突破,获得了极为迅速的发展。(1)牵引传动制式。牵引传动制式分为直流传动制式和交流传动制式。当前中国干线铁路使用的电力机车仍以直流传动制式为主,交流传动机车虽然已经有了运用,但在电力牵引动力中所占的比重很小。由于交流传动机车性能的优越性,国外的主要机车生产商早已停止了直流传
18、动机车的生产,基本上都是采用交流传动方式的牵引技术。中国铁路牵引的交流传动技术应用才刚刚开始,技术上远未达到成熟的程度。(2)动力配置方式。按牵引动力配置方式能够分为动力集中方式和动力分散方式。动力集中方式就是传统的机车牵引方式,这是中国当前电力牵引的主要模式,也是中国铁路运用比较成熟的牵引模式。动力分散型动车组是日本首创的,动力分散方式是城市地铁牵引模式的进化和发展,是一种发展迅速的牵引模式。欧洲国家近年来也纷纷采用动力分散型动车组的模式。当前中国也已经有了这种牵引模式的动车组,如“中原之星”动车组,“先锋”号动车组以及CRH系列动车组,但无论在技术上还是在运用管理上都只是刚刚起步。(3)运
19、行速度等级。中国已经有了120kmh及以下等级、160kmh等级、200kmh等级、250kmh等级以及300kmh的电力机车或动力分散型动车组。160kmh及其以下等级的机车在技术上已经比较成熟,也有了较为成熟的运用和管理经验;但对于250kmh及其以上等级机车的应用才刚刚开始,技术上也还不够成熟。(4)车载牵引功率。车载功率能够从总功率和单轴功率两个方面来看:中国直流传动机车的车载总功率最大为6400kW(SS4型机车),单轴功率最大为900kW(SS8型机车);交流传动机车的车载总功率最大为7200kw(SSJ3型机车),单轴功率最大为1200kW(“中华之星”动车组)。作为单轴1200
20、kW的交流传动机车来说,已经达到了较高的水平,只是在技术上还不够成熟。(5)牵引控制系统。中国铁路机车已经普遍采用微机作为牵引控制系统,但在直流传动机车上仍有相当数量的模拟电子控制系统。动车组上已经开始使用列车和车厢的通信网络实现控制和信息交换,初步形成了分布式控制的雏形。但当前还没有我们自己的、成熟可靠的微机控制系统产品,控制网络的应用尚待完善。由此可见,电力电子技术这门综合学科对牵引动力交流传动系统的发展产生了强大的推动力。微计算机和微处理器品质不断提升,由8位进步到32位、64位,由定点运算进步到浮点运算,处理能力大幅提升,构筑了以高速数字信号处理器为核心的实时控制器。1.2 电力牵引交
21、流传动技术的发展为追踪世界新型“交-直-交”电力机车新技术,更为了满足社会经济发展的要求, 推动轨道交通装备技术进步, 中国研究、应用交流传动技术, 经历了技术探索( 理论认识与基础开发)、引进应用( X 动车组)、合作研制(“蓝箭”动车组和NJ1内燃调车等)、自主开发几个阶段。三相交流传动用于机车动力牵引是从70年代开始的。1971年原西德研制了第一批DE2500型交流传动内燃机车,经试运行后,证实了三相交流机车的一系列重大优点:如牵引力大、粘着利用好、制动性能优越、以及维修量小等。从而掀起了研究三相交流机车的热潮。1980年,原西德又将第一批E120型交流传动干线电力机车投入运行,这是交流
22、传动机车发展史上的一个重要里程碑。近年来,已有多种型号的三相交流电力机车、交流电传动内燃机车和高速电动车组,分别在德国、法国、美国、丹麦、挪威、瑞士、瑞典、意大利、奥地利、西班牙等国铁路线上运行。从世界范围内看,当前三相交流传动机车的技术研究中心在西欧,如ABB电气集团、西门子电气集团、法国阿尔斯通电气集团,日本在1990年也研制成功了EF500型双流制交直交电力机车样机和新干线300系的交直交高速电动车组。后又成功研制出500系、700系等高性能交流传动高速动车组。从20世纪90年代开始,铁路发达国家已不再生产相控脉流电力机车和直流电动机传动的内燃机车,全部采用交流传动控制技术。自70年代开
23、始,中国许多科研单位已着手进行电力半导体变流技术和三相交流传动的研究,容量从几千瓦逐渐扩大,到1989年交流传动系统的容量已达到300kW以上。与此同时,铁道部门的有关科研机构也在进行三相交流传动机车的研究,到1992年已经完成了单机容量为1000kW级的地面试验系统。根据“地面试验系统”研制取得的数据和经验,1996年研制成功功率为4000kW级4轴的三相交流电力机车,是中国牵引传动由直流转变为交流的一个重要里程碑。当前中国已研制成功DJ1、DJ2、DJ3等交流传动电力机车,“中华之星”交流传动高速动车组以及交流传动内燃机车。中国自主研发的交流传动产品还有:国防科技大学磁浮列车、DF8BJ型
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力 牵引 交流 传动 控制系统 毕业设计 模板
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【人****来】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【人****来】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。