动车组牵引系统的试验系统设计

兰州交通大学毕业设计(论文)-I-摘要为了研制和生产符合国情的交流传动系统，对系统和部件进行比较全面和深入的试验研究也是重要的一环。这就需要对交流传动系统的变流器、交流牵引电机、变流器控制系统以及轨道动车的全车控制进行功率试验和性能测试。首先介绍了国产CRH2型动车组基本结构、内部供电系统模型。然后提出了现在国内两种基本的试验平台，能量消耗型和能量互馈型交流传动试验平台。在确定交流传动试验平台的主要参数之后，对能量互馈型试验平台元部件进行了选型。最后选取了消耗型的大功率交流传动系统试验平台进行了仿真。仿真中，选取基于转差频率的矢量控制策略对异步电机进行调节，用调节直流发电机所带的负载，来间接调节异步电机的负载转矩，以起到模拟负载的效果。仿真结果表明：能量消耗型试验平台仅对于一些小功率的传动平台是极其有效的，设计与系统仿真与既有的大功率交流传动系统实验平台相符合。在交流调速就要大范围的取代直流调速的背景下，设计多元功能的交流传动试验平台具有明显的实际意义。关键词：交流传动系统；试验平台；矢量控制；模拟负载兰州交通大学毕业设计(论文)-II-AbstractForthepurposeofdevelopingandproducingACdrivesystemwhichappropriatetonationalconditions,thestudyofsystemsandcomponentsinacomprehensiveanddeeplywayisalsoanimportantpart.PowertestingandperformancetestingonACdriveinverter,ACtractionmotor,convertercontrolsystemandarailcarfullvehiclecontrolareneeded.Asdomesticbasictestplatform,thebasicstructureandinternalpowersupplysystemmodelofdomesticCRH2typeEMUareintroducedfirstly,power-consumingandpower-feedACdrivetestareraised.Thetypeofcomponentpartsonreciprocalpower-feedtestplatformischosenafterthemainparametersofACdrivetestplatformaredetermined.Finally,power-consumingACdrivetestplatformisselectedtosimulation.Basedonslipfrequencyvectorcontrolstrategiesisselectedtoadjustsynchronousmotors,meanwhile,byadjustingtheloadofDCgenerator,theloadtorqueonasynchronousmotorsisregulatedindirectlywhichplaysaloadeffectinthesimulating.Simulationresultsshowthat:power-consumingtestplatformisextremelyeffectiveonlyforsomesmallpowertransmissionplatform,designandsystemsimulationwithexistingisconsistenttohigh-powerACdriveexperimentalplatform.InthetrendofACdrivewillreplaceDCconverterwithawiderange,designonACdrivetestplatformwithmultiplefunctionshasobviouspracticalsignificance.KeyWords:ACdrivesystem,Testplatform,Vectorcontrol,Simulatedload兰州交通大学毕业设计(论文)-III-目录摘要.................................................................................................................................IAbstract.................................................................................................................................II目录..............................................................................................................................III1绪论....................................................................................................................................11.1课题背景及意义......................................................................................................11.2课题发展现状..........................................................................................................11.3课题的设计内容和目标..........................................................................................12动车组牵引电传动系统的试验系统理论分析................................................................22.1CRH2型动车组........................................................................................................22.1.1CRH2型动车组简介......................................................................................22.1.2动车组电传动系统主电路参数....................................................................22.2牵引电传动试验系统的理论分析..........................................................................42.2.1试验系统概述................................................................................................42.2.2试验系统结构设计........................................................................................52.2.3试验系统主要设备........................................................................................52.2.4试验系统主电路设计....................................................................................73.1试验系统模块仿真设计........................................................................................113.1.1转速PI调节设计........................................................................................113.1.2函数运算设计..............................................................................................123.2试验平台仿真运行及结果....................................................................................133.2.1试验系统仿真设计......................................................................................133.2.2试验系统仿真结果......................................................................................153.3仿真结果分析........................................................................................................17结论..............................................................................................................................19致谢..............................................................................................................................20参考文献..............................................................................................................................21兰州交通大学毕业设计(论文)-1-1绪论1.1课题背景及意义在我国，高速动车组的发展正处于新兴阶段。因其具有行驶速度快、运行性能平稳、车内环境优雅、旅客乘坐感好等优势，得到了广大旅客的喜爱。成为人们出行的首选。目前我国高速动车组技术正处于对国外技术的引进和消化吸收阶段，如何充分利用现有的有利资源与良好的外界条件来发展我国高速动车组技术，成为摆在我国机车研究与“铁路人”面前的一道难题。为了研制和生产符合国情的交流传动系统，必须强化对大功率交流传动系统的研究和开发,对系统和部件进行比较全面和深人的试验研究。这意味着要对交流传动系统的变流器、交流牵引电机、变流器控制系统以及轨道动车的全车控制进行功率试验,性能测试，这都离不开交流传动试验系统。1.2课题发展现状目前在国内外提出了有许多