350kmh动车组牵引辅助系统的仿真分析与参数研究

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1、中文摘要摘要：高速动车组技术是各项复杂技术的集合体，而牵引辅助系统是高速动车组的重要组成部分之一。牵引辅助系统的工作状况直接影响到机车的工作状况，以及司乘人员的工作环境，是机车稳定、安全运行的关键。本文分析了我国在机车辅助牵引系统方面所做的研究工作以及目前已经具备的技术水平，阐述了高速动车组牵引辅助系统的结构与功能，系统地介绍了目前运行在我国铁路上的四种高速动车组牵引辅助系统，详细地比较并分析了各种车型牵引辅助系统的电路结构、实现方案以及优缺点，使用MATLAB仿真软件对各种车型牵引辅助系统进行了建模仿真，总结了我国今后自主研发牵引辅助系统应该考虑的几个方面。辅助逆变器与蓄电池

2、充电机是牵引辅助系统的两大关键技术。论文对辅助逆变器的数学模型进行了分析，提出应用在旋转坐标系下的电压电流双闭环控制方法对辅助逆变器进行稳定控制的控制策略，并采用仿真与实验两种手段对控制策略进行验证。采用MATLAB／SIMUL烈K软件对逆变器进行仿真，仿真参数的选取遵照CRH3动车组辅助系统实际参数以达到最佳的仿真效果；实验过程中，搭建了以DSP2407数字处理器为控制核心的逆变器实验平台，对逆变器控制策略进行了可行性验证。同时，还对蓄电池充电机的电路结构与原理进行了分析，并进行了仿真。本文还研究了直交型牵引辅助系统各部分参数的设计方法；将牵引辅助系统的负载做了分类与归纳，根

3、据各种负载的优先级提出了辅助逆变器故障时的负载配置措施，并提出了牵引辅助系统国产化的建议。关键词：高速动车组；牵引辅助系统；辅助逆变器；蓄电池充电机；MATLAB仿真；参数研究。分类号：U266．2ABSTRACTABSTRACTABS‘I’RAC’l’：High—speedlocomotiveiscomposedofavarietyofcomplexcomponents．AuxiliaryPowerSupplySystem(APSS)influencestheoperatingconditionofthewholelocomotive．Itisoneofitsmostimpo

4、rtantcomponentsofhigh—speedlocomotive．Thispaperintroducesdomesticscholars’researchworkandacquiredtechnique．ThemodeandcomponentsofAPSSareanalyzed．Thispaperillustratesthestructureandfunctionofauxiliarypowersupplysystem(APSS)ofhigh—speedlocomotive．FourtypesofAPSSofChinaRailwayHigh—speedareintro

5、duced．Differentcircuitstructures，schemesandtheiradvantagesanddrawbacksarecomparedandanalyzed．Also，simulationmodelsofthefourtypesofAPSSofCRHarebuilt．Designconsiderationsforfuture’Shome—madeAPSSofhigll-speedlocomotivearegivell．AuxiliaryinverterandbatterychargerarethetwokeytechniquesofAPSS．This

6、paperanalyzesauxiliaryinverter’Smathematicalmodelandproposesadouble-closed-loopcontrolmethodforinverter’Sstableoperation．Inordertoverifythecontrolmethod，MATLAB／SIMULINKsoftwareiSUSedforsimulationwork．Theselectionofparametersfollowsthoseintherealsystem．Thispaperalsoconductsexperimentontheinve

7、rtersystemforitscorrectness．Thecircuitstructureandprincipleofbatterychargerareanalyzed．SimulationmodeliSalsomadeforit．ThispapercarriesoutresearchondesignmethodofAPSS’SparametersofDC-ACtype．LoadsinAPSSareclassifiedandthemeasuresfordistributingloadsw