內燃機車的牽引傳動系統(tǒng)是表現(xiàn)機車性能的最重要的部件之一,其性能的優(yōu)劣將直接影響柴油機的經(jīng)濟性。本文以HXN3K型客運內燃機車交流傳動系統(tǒng)研發(fā)設計為背景,對可回收再生制動能量的主輔一體牽引傳動系統(tǒng)進行研究,主要有以下內容:針對內燃機車再生制動時能量無法回收的情況,本文提出了主輔一體交流傳動系統(tǒng)方案,將機車再生制動所產(chǎn)生能量回饋給輔助供電系統(tǒng),實現(xiàn)再生制動能量的回收利用。并通過直流斬波模塊實現(xiàn)了對再生能量的再分配。在HXN3K型客運內燃機車交流傳動系統(tǒng)方案設計過程中,既要滿足機車對牽引性能要求,同時要保證電傳動裝置先進的技術經(jīng)濟性指標,因此主電路提出牽引電機架控制方案。牽引變流器通過采用強迫風冷結構設計,大幅降低了設備布置空間。同時由于采用交流異步電機,使系統(tǒng)能夠更好的滿足牽引性能要求,提高了可靠性、減輕了重量。為了能更好的控制異步電機,基于間接磁場定向矢量控制算法,將交流電機的定子電流變換為定子勵磁電流分量和定子轉矩電流分量,從而使控制系統(tǒng)得到簡化,牽引性能得到了提升。根據(jù)牽引性能計算完成了機車主要技術參數(shù)的確定,并通過對系統(tǒng)參數(shù)的匹配,完成了牽引傳動系統(tǒng)主要部件的參數(shù)設計,完成輔助傳動... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外內燃機車電傳動系統(tǒng)概況
        1.2.1 國內客運內燃機車
        1.2.2 國外內燃交流傳動機車
        1.2.3 牽引傳動新技術研究情況
    1.3 主要研究內容
2 內燃機車交流傳動系統(tǒng)關鍵技術分析
    2.1 交流傳動基本原理及性能要求
        2.1.1 交流傳動系統(tǒng)主電路圖
        2.1.2 機車牽引性能要求
    2.2 牽引電機變頻調速的基本原理
        2.2.1 坐標系與空間矢量的概念
        2.2.2 異步電機的矢量控制
        2.2.3 磁場定向控制（FOC）
    2.3 機車工況控制原理
    2.4 本章小結
3 交流傳動系統(tǒng)方案設計
    3.1 傳動主拓撲及系統(tǒng)參數(shù)匹配
        3.1.1 中間直流環(huán)節(jié)電壓
        3.1.2 牽引軸控架控方案
        3.1.3 牽引電機與變流器之間的匹配
    3.2 主要部件參數(shù)設計
        3.2.1 二極管參數(shù)設計
        3.2.2 支撐電容參數(shù)設計
        3.2.3 IGBT模塊的參數(shù)設計
    3.3 交流傳動系統(tǒng)主要組成
        3.3.1 牽引主發(fā)電機
        3.3.2 牽引電機
        3.3.3 牽引變流器
        3.3.4 制動電阻
    3.4 本章小結
4 輔助傳動系統(tǒng)方案設計
    4.1 輔助傳動系統(tǒng)組成
    4.2 交流輔助系統(tǒng)用電設備
    4.3 列車600VDC供電系統(tǒng)
    4.4 主發(fā)勵磁斬波器
    4.5 本章小結
5 微機控制系統(tǒng)設計
    5.1 微機控制系統(tǒng)組成
    5.2 機車微機網(wǎng)絡通訊
    5.3 機車微機網(wǎng)絡系統(tǒng)功能
    5.4 機車黏著系統(tǒng)控制
    5.5 本章小結
6 交流傳動系統(tǒng)試驗平臺設計
    6.1 網(wǎng)測直流可調電源
    6.2 機車網(wǎng)絡及變流控制仿真試驗平臺
        6.2.1 仿真平臺的基本組成
        6.2.2 牽引電機（負載電機）
        6.2.3 PC監(jiān)控平臺
    6.3 變流器損耗分析
    6.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大功率永磁直驅客運機車的研制[J]. 原志強,聶敏.  機車電傳動. 2019(01)
[2]新型速度160km/h交流傳動客運內燃機車運用考核的牽引適應性研究[J]. 肖冰.  鐵道機車與動車. 2018(08)
[3]SiC器件技術特點及其在軌道交通中的應用[J]. 劉可安,李誠瞻,李彥涌,李華.  大功率變流技術. 2016(05)
[4]交流傳動內燃機車用牽引電動機研制[J]. 楊振中,阮鴻芳,丁祿振,王長江.  電機技術. 2015(01)
[5]交流傳動內燃客運機車DC600V列車供電系統(tǒng)設計[J]. 魏宏,曲天威.  鐵道機車車輛. 2014(02)
[6]牽引電機設計中恒功區(qū)的確定和影響[J]. 梁剛.  鐵道機車與動車. 2013(12)
[7]逆變器IGBT損耗計算及冷卻裝置設計[J]. 白保東,陳德志,王鑫博.  電工技術學報. 2013(08)
[8]Vectron——用于歐洲鐵路的新一代機車[J]. Christian Thoma,Walter Hammer,金程.  國外內燃機車. 2013(03)
[9]基于雷達測速的SDA1型交流傳動內燃機車粘著利用控制[J]. 陳華國,肖功彬,彭輝水,李江紅.  機車電傳動. 2012(06)
[10]異步電動機的升壓恒功控制技術應用綜述[J]. 茍軍善,黃新宇.  機車電傳動. 2011(05)

博士論文
[1]電力機車牽引電機在全速度范圍的控制策略研究[D]. 周明磊.北京交通大學 2013

碩士論文
[1]交流傳動內燃機車牽引變流系統(tǒng)研究[D]. 曲強.大連交通大學 2015
[2]高速動車組牽引變流器主電路設計[D]. 裴建紅.西南交通大學 2012
[3]大功率交流傳動機車牽引變流器的研究與開發(fā)[D]. 饒沛南.西南交通大學 2011
[4]內燃機車交流傳動系統(tǒng)研究[D]. 朱建偉.大連交通大學 2010
[5]大功率交流傳動內燃機車電傳動系統(tǒng)方案研究[D]. 金彪.西南交通大學 2002



本文編號：2955075