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基于q轴电流补偿的牵引电机拍频抑制方法研究

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铁道机车车辆 2024年第1期44卷 76-82页

作者：蒋威王全宇殷振环郭永琪宋文胜中国铁道科学院研究院集团公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 西南交通大学电气工程学院成都611756 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

以实现电力牵引变流器轻量化为目标,开展了中间直流环节无LC谐振电路时牵引电机拍频抑制方法的研究。首先分析了牵引变流器中间直流环节电压存在的2倍频脉动特性,以及该脉动电压量对同步旋转d-q坐标系电机电流的影响规律;在此基础上,研... 详细信息

以实现电力牵引变流器轻量化为目标,开展了中间直流环节无LC谐振电路时牵引电机拍频抑制方法的研究。首先分析了牵引变流器中间直流环节电压存在的2倍频脉动特性,以及该脉动电压量对同步旋转d-q坐标系电机电流的影响规律;在此基础上,研究了一种基于q轴电流进行补偿的牵引电机拍频抑制方法;最后在半实物仿真平台上对该拍频抑制方法进行了测试验证。结果表明,该拍频抑制方法可以有效降低牵引变流器中间直流环节无LC谐振电路情况下2倍频脉动电压量引起的转矩脉动和电流低频谐波,从而达到抑制电机拍频现象的目的。

关键词：牵引传动轻量化拍频抑制 q轴电流

中国铁道科学研究院机车车辆研究所五大产业(2) 动车组牵引系统系列产品

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铁路技术创新 2009年第3期 55-57页

正中国铁道科学研究院机车车辆研究所(以下简称"机辆所")始终致力于轨道交通机车车辆牵引系统基础理论、关键技术及产品的研究与开发,是铁道部300 km/h动车组列车牵引系统及网络控制系统技术转让的受让单位。为加速科研成果转化,在铁道... 详细信息

正中国铁道科学研究院机车车辆研究所(以下简称"机辆所")始终致力于轨道交通机车车辆牵引系统基础理论、关键技术及产品的研究与开发,是铁道部300 km/h动车组列车牵引系统及网络控制系统技术转让的受让单位。为加速科研成果转化,在铁道部和北京市政府的大力支持下,已建成4.5万m^2铁道牵引、制动及网络控制系统的科研创新产业化基地——永丰基地。按世界一流水平新建1.

关键词：动车组机车车辆牵引系统辅助变流器牵引变流器牵引控制单元科学研究院网络控制系统牵引控制系统中央控制单元

考虑冲刷效应的大跨桥梁地震-风-车-桥耦合振动分析

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西南交通大学学报 2024年第2期59卷 323-331页

作者：王亚伟朱金郑凯锋苏永华郭辉李永乐中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的... 详细信息

为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的侧向支撑刚度和长度,从而考虑了冲刷效应对大跨桥梁动力响应的影响,并将模型应用到江顺大桥冲刷效应的分析研究中.研究结果表明:基础冲刷减弱了地基土对结构的侧向约束,从而降低结构的自振频率,侧向振型的自振频率最大降低6.01%;在运营车辆和风荷载作用下,基础冲刷对结构的振动响应影响很小;在地震发生后,基础冲刷会增大结构的横向振动,结构的横向位移响应极值最大增大9.1%,横向位移响应谱也相应增大,而对结构的竖向振动影响很小;基础冲刷可能减小车辆横向加速度的响应,车辆的横向加速度响应极值最大降低7.7%,对车辆的竖向振动影响很小.

关键词：冲刷效应 p-y曲线大跨桥梁地震-风-车-桥系统耦合振动

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动车组车体模态频率贡献度和改进方法研究

铁道科学与工程学报 2024年第8期21卷 3286-3297页

作者：周韶泽张军兆文忠大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028

针对高速列车车体低阶模态频率提升过程中,传统灵敏度分析方法存在的设计变量繁多和难以识别出优先改进部件的难题,提出了一种新颖的车体模态频率贡献度评估与结构改进方法。重点分析了铝合金车体板件厚度与模态频率的灵敏度关系,并在... 详细信息

针对高速列车车体低阶模态频率提升过程中,传统灵敏度分析方法存在的设计变量繁多和难以识别出优先改进部件的难题,提出了一种新颖的车体模态频率贡献度评估与结构改进方法。重点分析了铝合金车体板件厚度与模态频率的灵敏度关系,并在此基础上提出了部件模态贡献度概念,推导和建立了描述部件模态频率灵敏度与贡献度的数学模型。通过对动车组车体中各铝型材的贡献度进行计算,详细分析了车顶、侧墙、底架等六大部件对前3阶模态频率的影响。研究揭示,部件模态贡献度表示了局部部件对整体结构模态影响的大小,呈现了灵敏度无法显示的全局量化指标。车顶部件对车体前3阶模态的贡献度最大,侧墙和底架居中,底架边梁、端墙和牵枕缓最小。车顶与侧墙、侧墙与底架连接处的型材对低阶模态产生了显著影响。通过增加内外板厚度并适度降低内部筋板厚度的策略,可提升1阶垂弯模态频率。应用所提出的方法,基于车体54个部件模态贡献度,成功甄别出车顶和连接处型材等优先优化部件并进行了改进,实现了1阶垂弯模态频率从9.5 Hz提升至10.2 Hz,同时将车体重量增加控制在43 kg以内,验证了方法的有效性和高效性,为车体模态频率的优化提供了清晰的路径。该方法具有广泛的适用性,可推广应用于其他领域的结构模态改进。

关键词：动车组车体模态频率灵敏度模态贡献度结构改进

国外400km/h以上高速铁路综合试验研究

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中国铁路 2024年第2期 20-30页

作者：张可新徐宁白鑫中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081

介绍国外400km/h以上高速铁路综合试验的相关情况,分析国外高速铁路综合试验对我国更高速度高速铁路综合试验的参考意义。针对日本新一代ALFA-X试验车、德国新型VelaroNovo试验车以及法国V150试验车的高铁综合测试项目,分析国外高速铁... 详细信息

介绍国外400km/h以上高速铁路综合试验的相关情况,分析国外高速铁路综合试验对我国更高速度高速铁路综合试验的参考意义。针对日本新一代ALFA-X试验车、德国新型VelaroNovo试验车以及法国V150试验车的高铁综合测试项目,分析国外高速铁路综合试验开始前的车辆设计和线路准备工作、试验内容及试验目的。国外高速铁路综合试验测试了400km/h以上试验速度条件下的新型车辆和基础设施的安全性、可靠性及舒适性,并对高速铁路新装备、新技术、新理念的应用进行了验证,其试验结果可为我国高速铁路技术创新及更高速度综合试验提供有价值的参考。

关键词：高速铁路速度400km/h 综合试验基础设施车辆技术

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轴箱内置式转向架高速线路适应性评估

中国铁路 2024年第2期 38-45页

作者：周春阳孙丽霞成棣胡晓依中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081

基于轴箱内置式转向架实测参数及边界条件,建立动车组拖车动力学仿真模型。研究新车轮型面、大锥度车轮型面与60D、60N及其正负偏差钢轨型面匹配并高速通过实测线路时,车辆运行稳定性及平稳性;研究轴箱内置式转向架高速通过不同曲线线路... 详细信息

基于轴箱内置式转向架实测参数及边界条件,建立动车组拖车动力学仿真模型。研究新车轮型面、大锥度车轮型面与60D、60N及其正负偏差钢轨型面匹配并高速通过实测线路时,车辆运行稳定性及平稳性;研究轴箱内置式转向架高速通过不同曲线线路,以及正、侧向通过18#道岔时的车辆运行安全性,并评估轴箱内置式转向架对高速线路适应性。结果表明:轴箱内置式转向架动车组以300~450km/h运行速度通过直线线路时,脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力、构架横向加速度等稳定性指标,随运行速度提升呈增大趋势,但均未超出相应标准限值,车辆平稳性指标属于优级;当动车组以不同运行速度通过不同半径曲线时,稳定性指标未超出相应标准限值,车辆平稳性指标属于优级,且轮对冲角很小;动车组以450km/h运行速度正向通过18#道岔、以90km/h运行速度侧向通过18#道岔时,稳定性指标未超出相应标准限值;动车组通过实测三级轨道水平不平顺时,稳定性指标未超出相应标准限值,车辆的垂、横向平稳性指标属于优级。因此,轴箱内置式转向架动车组在400km/h运行速度范围内,能够适应京沪高铁线路运行。

关键词：高速线路动车组轴箱内置式转向架曲线通过道岔通过

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大温差地区CRTSⅠ型板式无砟轨道层间动态受力特征

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中国铁道科学 2024年第4期45卷 30-39页

作者：赵磊李浩杨国涛李晨曦施成宁娜中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081 广东铁路有限公司惠州房建公寓段广东惠州516023 中国国家铁路集团有限公司科技和信息化部北京100844 北京交通大学交通运输学院北京100081

大温差地区单元式轨道板受日照影响会产生较大温度梯度,导致轨道板翘曲变形,诱发轨面不平顺,增加高速列车轮轨冲击响应,加速轨道结构损伤。针对这一问题,采用有限元方法,首先建立考虑层间关系的无砟轨道静力分析模型,对大温度梯度下轨... 详细信息

大温差地区单元式轨道板受日照影响会产生较大温度梯度,导致轨道板翘曲变形,诱发轨面不平顺,增加高速列车轮轨冲击响应,加速轨道结构损伤。针对这一问题,采用有限元方法,首先建立考虑层间关系的无砟轨道静力分析模型,对大温度梯度下轨道板翘曲变形及轨面周期性不平顺进行分析;然后,建立车辆-轨道系统动力学模型,模拟分析温度梯度作用下无砟轨道层间动态受力特征,研究高速行车条件下无砟轨道真实服役状态。结果表明:温度梯度作用下,轨道板呈椭球形变形趋势,正温度梯度时轨道板中部向上鼓起、4角支承,负温度梯度时轨道板4角翘起、板中支承;温度梯度会导致轨道板与CA砂浆间产生不同程度离缝,板下接触面积减小,高速行车时层间接触面积逐渐增加,但离缝不会完全闭合;负温度梯度对轨道结构振动和砂浆层受力影响较小,正温度梯度影响较大,温度梯度为90℃·m^(-1)时,轨道板振动加速度增大10倍左右,轨道板与CA砂浆层间压力最大值增加6.6倍,板角处CA砂浆应力较无温度梯度下钢轨正下方CA砂浆应力增加5.4倍,正温度梯度下轨道板侧边及4角位置处CA砂浆受力加剧效应显著,是导致该区域CA砂浆出现结构性破坏的主要原因。

关键词：高速铁路 CRTSⅠ型板式无砟轨道温度梯度周期性不平顺层间接触有限元

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永磁线性涡流制动的性能分析与试验研究

铁道机车车辆 2024年第4期44卷 1-8页

作者：王立超陈钊王可邱浩霖牛天夏叶乐志马忠威丁福焰动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 北京工业大学材料与制造学部北京100124 迈格钠磁动力股份有限公司辽宁鞍山114018 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081

为弥补电磁涡流制动系统在重量和发热方面的不足,文中设计了一种永磁式线性涡流制动装置样机,基于等效磁路法推导制动力及吸力解析公式,并用于指导设计参数初始值的选取。通过有限元仿真,对比分析了永磁涡流制动与电磁涡流制动的制动力... 详细信息

为弥补电磁涡流制动系统在重量和发热方面的不足,文中设计了一种永磁式线性涡流制动装置样机,基于等效磁路法推导制动力及吸力解析公式,并用于指导设计参数初始值的选取。通过有限元仿真,对比分析了永磁涡流制动与电磁涡流制动的制动力及吸力特性。搭建永磁涡流制动试验装置,测试不同速度、不同气隙的涡流制动特性,并与解析法及有限元法的计算结果进行对比和误差分析。结果表明:在与原电磁涡流制动装置长度相同的前提下,设计的永磁涡流制动装置样机可以达到与其相当的制动力水平,且在200~400 km/h区间永磁涡流制动力更稳定,吸力更低;解析计算和有限元仿真结果均与试验曲线变化趋势一致,有限元仿真精度更高;当气隙达到70 mm时,制动力和吸力均趋于0,此缓解高度与原电磁涡流制动装置的缓解高度一致。从制动力及吸力特性的角度分析,永磁线性涡流制动适合高速列车应用。

关键词：永磁涡流制动线性涡流制动涡流制动电磁分析制动性能高速列车

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轴箱内置转向架车辆高速线路适应性分析

轨道交通装备与技术 2024年第5期32卷 1-5,25页

作者：郭涛周春阳蔡国杰成棣段泽斌王俊锋中车唐山机车车辆有限公司河北唐山063035 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081

为探明轴箱内置式转向架对我国高铁线路的适应性,对比研究轴箱内置式与外置式转向架在新踏面、磨耗踏面与60D、60N钢轨的动力学性能。结果表明:新踏面状态下,轴箱内置式转向架通过直线及较大曲线半径线路时,稳定性、安全性指标与外置式... 详细信息

为探明轴箱内置式转向架对我国高铁线路的适应性,对比研究轴箱内置式与外置式转向架在新踏面、磨耗踏面与60D、60N钢轨的动力学性能。结果表明:新踏面状态下,轴箱内置式转向架通过直线及较大曲线半径线路时,稳定性、安全性指标与外置式转向架相差不大,均小于相应标准限值,而当等效锥度较大时轴箱内置式转向架劣于外置式,表明轴箱内置式转向架的稳定性对等效锥度更加敏感;通过R1500 m半径曲线线路时,轴箱内置式转向架的脱轨系数、轮重减载率以及轮轨横向力指标均略优于外置式;轴箱内置式转向架横向及垂向平稳性指标大于外置式轴箱转向架,主要由于轴箱内置式转向架采用了大刚度一系橡胶弹簧,在瞬态轮轨冲击激励下易引起车体较大振动,表明轴箱内置式转向架平稳性较外置式转向架略差。

关键词：轴箱内置式适应性转向架车辆动力学运行平稳性