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内燃机车液力传动1
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内燃机车交流传动及控制系统研究
【摘要】：随着铁路运输事业的飞速发展,对于机车“客运高速,货运重载”的需求日益剧增,把先进实用的交流电传动技术结合内燃机车的特点应用于内燃机车有利于提高机车性能、提升铁路装备制造水平,因此,内燃机车交流电传动以及其所涉及的相关技术值得深入研究。
本课题根据近年来在机车上成熟运用的交流电传动技术以及相关的控制技术,结合满足铁路需求的大功率交流传动内燃机车,对机车交流电传动以及相关控制系统进行研究、分析,在充分发挥内燃机车交流电传动的优势的前提下,提出一种内燃机车交流电传动以及相关控制系统方案。本文以满足将来铁路运输需要的大功率机车为目标,详细分析了内燃机车内部各系统的功率分配、传动形式、控制方式等,结合机车的性能需要阐述了当前应用于机车电传动领域内的矢量控制、PwM控制技术、微机网络控制以及粘着控制的观点或方法；并对大功率内燃交流电传动机车的电机选配、电气传动的方案设计以及采用PwM控制技术后对交流异步电动机的影响等进行了研究。
【关键词】：
【学位授予单位】：大连交通大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：U262.91【目录】：
摘要4-5Abstract5-10第一章 绪论10-16 1.1 内燃机车电传动简介10-11
1.1.1 直流电传动10
1.1.2 交-直流电传动10-11
1.1.3 交流电传动11 1.2 交流电传动的优点11-13 1.3 国外交流传动内燃机车的发展13-14 1.4 国内交流传动内燃机车的现状以及发展趋势14-15 本章小结15-16第二章 大功率交流传动内燃机车的整体设计16-26 2.1 机车总体布置17-18 2.2 机车主要技术特性18-19 2.3 柴油机19-20 2.4 主传动系统20 2.5 辅助传动系统20 2.6 微机控制及网络通讯系统20-21 2.7 空气制动系统21 2.8 机车主要运用特性21-25
2.8.1 机车功率21-23
2.8.2 机车牵引性能23-24
2.8.3 机车电阻制动特性24-25 本章小结25-26第三章 交流主传动系统26-64 3.1 工作原理26-29 3.2 接地保护系统29-34
3.2.1 接地保护系统工作原理29-31
3.2.2 接地检测系统工作原理31-34 3.3 主辅发电机及牵引整流装置34-47
3.3.1 YJ117A同步主辅发电机34-43
3.3.2 牵引整流装置43-47 3.4 牵引逆变器47-56
3.4.1 概述47
3.4.2 HXN3型内燃机车逆变器回路结构47-50
3.4.3 牵引逆变器结构及工作原理50-55
3.4.4 牵引逆变器风冷系统55-56 3.5 交流牵引电动机56-60
3.5.1 概述56-57
3.5.2 交流牵引电动机主要技术数据57
3.5.3 交流牵引电动机结构组成57-59
3.5.4 交流牵引电机与轮对的安装59-60 3.6 制动电阻装置60-63
3.6.1 制动电阻装置原理60-61
3.6.2 电阻单元61
3.6.3 风机61-62
3.6.4 风机电机62-63 本章小结63-64第四章 交流辅助传动系统64-85 4.1 辅助电传动系统基本结构64-65 4.2 辅助设备供电65-76
4.2.1 散热器冷却风扇65-67
4.2.2 除尘风机67-70
4.2.3 动力室风机70-71
4.2.4 主发电机风机71-73
4.2.5 1#转向架风机73-74
4.2.6 2#转向架风机74-75
4.2.7 空气压缩机75-76 4.3 交流牵引发电机励磁76-78
4.3.1 交流牵引发电机励磁装置构成77
4.3.2 交流牵引发电机励磁装置功能77-78 4.4 蓄电池及充电电路78-81
4.4.1 概述78
4.4.2 APC工作原理78-81 4.5 其他辅助电器81-84
4.5.1 机车空调及供电81-83
4.5.2 电器逆变器及用电设备83-84
4.5.3 外电源电路84 本章小结84-85第五章 微机控制及网络通讯系统85-109 5.1 微机控制系统85-91
5.1.1 概述85
5.1.2 EM2000机车控制计算机85
5.1.3 主要功能85-87
5.1.4 微机控制系统构成87-91 5.2 机车控制91-98
5.2.1 概述91
5.2.2 EM2000微机系统的功能91-92
5.2.3 EM2000微机系统的硬件组成92-98 5.3 机车通讯网络98-100
5.3.1 通讯网络构成98-99
5.3.2 控制计算机接口99-100
5.3.3 FIRE接口图100 5.4 机车重联100-104
5.4.1 概述100
5.4.2 重联系统的先进机制100-102
5.4.3 重联系统构成102-104 5.5 机车故障诊断及保护系统104-108
5.5.1 概述104
5.5.2 故障诊断系统104
5.5.3 保护系统104-108 本章小结108-109第六章 PWM逆变器对异步电机的影响109-117 6.1 异步电机绝缘系统的失效模式分析109 6.2 电机端部过电压109-111 6.3 定子绕组电压分布不均111-112 6.4 局部放电112 6.5 应力的作用112-114
6.5.1 运行中异步电机绝缘所承受的应力112-113
6.5.2 应力的作用和绝缘的损坏113-114 6.6 解决方案114-116
6.6.1 消除电机端部过电压114
6.6.2 电机绝缘工艺的改善114-115
6.6.3 绝缘材料的发展115-116 本章小结116-117结论117-118参考文献118-121致谢121
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