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面向轨道交通氢电联供的液氢能源管道概念设计与能效评估

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电源学报 2025年

作者：陈宇付琳陈孝元陈洁莲沈博洋康劲松同济大学交通学院四川师范大学工学院株洲中车时代电气股份有限公司

随着交通与能源领域的深度耦合，推动交通用能电气化、绿色化是实现双碳目标的重要技术手段。以低温能源作为超导电缆的冷却媒介，实现电力与燃料联合传输，从而提高能源传输效率并降低综合成本，是大规模可再生能源传输的有效途径。本... 详细信息

随着交通与能源领域的深度耦合，推动交通用能电气化、绿色化是实现双碳目标的重要技术手段。以低温能源作为超导电缆的冷却媒介，实现电力与燃料联合传输，从而提高能源传输效率并降低综合成本，是大规模可再生能源传输的有效途径。本文以10 km传输距离为例，设计了一种适用于轨道交通的1.5 kV/10 kA液氢能源管道结构。同时，通过建立超导电缆有限元仿真模型，研究了正负双极超导带材的排布角度对其临界电流的影响，其中平行排布方式下临界电流最大约为15，240 A。最后，对比了15 MW/10 km的超导电缆与传统铜电缆的系统传输损耗。研究结果表明，1.5 kV超导电缆的传输损耗仅为10 kV传统交流电缆的15%，且略低于35 kV电压等级的损耗，可为液氢超导能源管道应用于大容量电能与氢能传输提供一种可行的技术解决思路。

关键词：轨道交通能源管道超导电缆液氢

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地铁刚性接触网施工关键技术研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2025年第1期 071-074页

作者：黄明株洲中车时代电气股份有限公司湖南株洲412000

地铁刚性接触网施工作为城市轨道交通的重要一环,对地铁安全、高效运行具有重要意义。刚性接触网是地铁供电系统的重要组成部分,其稳定可靠的运行状态对保证列车的正常运行具有重要意义。在施工过程中,要严格执行质量控制标准,保证每个... 详细信息

地铁刚性接触网施工作为城市轨道交通的重要一环,对地铁安全、高效运行具有重要意义。刚性接触网是地铁供电系统的重要组成部分,其稳定可靠的运行状态对保证列车的正常运行具有重要意义。在施工过程中,要严格执行质量控制标准,保证每个工序都能满足设计要求。此外,施工队伍还必须有较强的责任心与专业技能,以应对狭小空间内接触网精准敷设等复杂情况,对准确计算与周密计划提出了更高的要求。

关键词：地铁刚性接触网施工关键技术

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热塑性碳纤维复合材料在轨道交通的应用研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2025年第1期 125-128页

作者：李师洁单位:株洲中车时代电气股份有限公司湖南株洲412000

在轨道交通领域,热塑碳纤维复合材料的创新应用正引领着材料和工程技术的变革。该材料既继承了碳纤维复合材料高强轻质的优点,又具有热塑性材料可反复加工、快速成形等优点。热塑碳纤维复合材料的应用,将极大地提升轨道交通车辆的品质... 详细信息

在轨道交通领域,热塑碳纤维复合材料的创新应用正引领着材料和工程技术的变革。该材料既继承了碳纤维复合材料高强轻质的优点,又具有热塑性材料可反复加工、快速成形等优点。热塑碳纤维复合材料的应用,将极大地提升轨道交通车辆的品质与性能,使其运行更加平稳、安全、高效。将热塑性碳纤维复合材料应用于轨道交通领域,不仅可以提高车辆的承载力、耐久性,而且可以大幅缩短生产周期,降低生产成本。同时,该材料还具有良好的抗疲劳、耐腐蚀等性能,使其能够在恶劣的环境中保持良好的工作状态。热塑碳纤维复合材料具有可重复加工的特点,使其维修维护更加方便,进一步提高运行效率。

关键词：热塑性碳纤维复合材料轨道交通

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城轨车辆永磁牵引系统电机绝缘故障技术研究

内燃机与配件 2025年第3期 83-85页

作者：周宇帆朱东坡瞿海平株洲中车时代电气股份有限公司

永磁同步牵引电机较异步电机具有损耗低、效率高、启动特性好、加速性能强、噪声低等显著优势，已经在许多地铁线路进行了批量应用，研究其绝缘故障对牵引系统、地铁车辆及运营的影响具有非常重要的指导意义，本文介绍了轨道交通领域永... 详细信息

永磁同步牵引电机较异步电机具有损耗低、效率高、启动特性好、加速性能强、噪声低等显著优势，已经在许多地铁线路进行了批量应用，研究其绝缘故障对牵引系统、地铁车辆及运营的影响具有非常重要的指导意义，本文介绍了轨道交通领域永磁电机牵引系统接地短路、相间短路，对这些故障模式进行研究，掌握故障产生机理，分析其对车辆的影响，并从设计、制造、运营等方面提出针对性的解决措施。

关键词：城轨车辆永磁同步牵引电机绝缘故障相间短路

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基于控制策略的牵引系统电磁噪声优化

噪声与振动控制 2023年第4期43卷 181-186页

作者：蒋孝文彭宣霖李华贺冠强沈浪株洲中车时代电气股份有限公司轨道交通技术中心湖南株洲412001

牵引系统噪声是动车组重要的噪声源,对乘客的乘坐舒适性以及环境噪声有极大的影响,而牵引电机电磁噪声又是牵引系统的主要噪声源。以某城轨动车组永磁同步牵引系统为研究对象,首先通过现场振动噪声试验解析该牵引系统永磁同步电机的振... 详细信息

牵引系统噪声是动车组重要的噪声源,对乘客的乘坐舒适性以及环境噪声有极大的影响,而牵引电机电磁噪声又是牵引系统的主要噪声源。以某城轨动车组永磁同步牵引系统为研究对象,首先通过现场振动噪声试验解析该牵引系统永磁同步电机的振动噪声特性,锁定电机电磁噪声是造成车内噪声超标的主要原因。然后结合电磁力波理论分析,揭示电磁力谐波与电机模态共振是导致噪声超标的根本原因。进一步,基于调整输入激励达到抑制或削弱共振的思路,提出基于电机控制策略的电磁噪声抑制方法,最后通过验证实验证明优化措施的有效性,降噪量达11.9dB,车内噪声控制在标准73 dB以下。

关键词：声学牵引系统永磁同步电机电磁力电磁噪声共振

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一种交直流供电检测电路及其控制方法

机车电传动 2022年第1期 148-155页

作者：黄浩付刚王文韬陈锦宇株洲中车时代电气股份有限公司轨道交通技术中心湖南株洲412001

针对轨道车辆需在交流和直流供电制式下穿梭运行的问题,设计了一种对交流和直流供电制式进行诊断的检测电路和控制方法。该方案在轨道车辆牵引、制动、惰行和过分相工况均可准确计算电网电压并判断相应制式,控制列车牵引系统工作于相匹... 详细信息

针对轨道车辆需在交流和直流供电制式下穿梭运行的问题,设计了一种对交流和直流供电制式进行诊断的检测电路和控制方法。该方案在轨道车辆牵引、制动、惰行和过分相工况均可准确计算电网电压并判断相应制式,控制列车牵引系统工作于相匹配的状态,当发生异常时,可自动进行诊断和保护。通过现场列车在AC 25kV与DC 3000V供电模式下的实际试验测试,验证了检测电路和控制方法的有效性。

关键词：交直流供电检测电路牵引系统控制方法

基于Kriging代理模型的变流器吊耳结构强度分析与优化

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机车电传动 2022年第4期 104-110页

作者：贺冠强刘永江李华陈力铭株洲中车时代电气股份有限公司轨道交通技术中心湖南株洲412001

开展车下安装的轨道交通变流器结构分析通常涉及耗时的仿真计算,以评估结构强度是否符合安全要求。对于典型的轨道交通变流器产品,进行1次静强度分析(4个工况)需耗时1 h以上,进行1次单方向的随机振动分析需要8 h以上。当采用传统的工程... 详细信息

开展车下安装的轨道交通变流器结构分析通常涉及耗时的仿真计算,以评估结构强度是否符合安全要求。对于典型的轨道交通变流器产品,进行1次静强度分析(4个工况)需耗时1 h以上,进行1次单方向的随机振动分析需要8 h以上。当采用传统的工程优化方法对变流器进行结构优化时,由于需要大量调用仿真进行评估,优化效率受到严重限制。因此采用机器学习方法,通过拉丁超立方采样试验设计确定仿真方案(采样位置),根据仿真样本构建Kriging代理模型(高斯过程),以近似反映设计变量与响应之间的函数关系。在Kriging模型提供信息的基础上,实现高效的灵敏度分析、设计空间探索和全局优化,为设计人员提供优化设计的参考依据与推荐方案,避免出现安全裕量过低或设计冗余过大等极端情况,在提高产品性能的同时缩短设计周期,提升产品的竞争力。基于Kriging代理模型,文章给出了进行分析与优化的完整技术路线,并对其中关键步骤(试验设计、代理模型、自适应采样、灵敏度分析、设计空间探索、全局优化等)的具体实现方法进行了详细说明。通过对某牵引变流器吊耳结构进行分析与优化,验证了所提技术路线的有效性。

关键词：轨道交通装备变流器吊耳结构优化 Kriging代理模型机器学习高斯过程仿真

轮轨界面低黏着对大功率电力机车车轮滚动接触疲劳的影响

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铁道学报 2022年第12期44卷 22-29页

作者：刘永锋赵旭峰栗杨温泽峰赵鑫西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 株洲中车时代电气股份有限公司轨道交通技术中心湖南株洲412001

大功率电力机车在日常运营中不可避免遇到轨面局部低黏着(摩擦系数小于黏着需求)现象,为研究该现象对机车车轮名义滚动圆附近萌生的第3类滚动接触疲劳(简称“RCF3”)的影响,基于多体动力学仿真软件Simpack建立机车动力学模型,利用损伤... 详细信息

大功率电力机车在日常运营中不可避免遇到轨面局部低黏着(摩擦系数小于黏着需求)现象,为研究该现象对机车车轮名义滚动圆附近萌生的第3类滚动接触疲劳(简称“RCF3”)的影响,基于多体动力学仿真软件Simpack建立机车动力学模型,利用损伤函数预测轨面有局部低黏着时车轮的裂纹萌生速率。结果表明,直线下坡电制时,仅单侧轨面的低黏着能增大两侧车轮RCF3的萌生速率;曲线下坡电制时,仅单侧轨面的低黏着可增大另一侧车轮RCF3的萌生速率。双侧轨面均有低黏着时,RCF3萌生速率随低黏着区长度的增大而先增加后下降,直至磨耗主导。当轨面低黏着区长度小于车轮周长时,可导致RCF3仅在车轮局部萌生或萌生速率沿周向分布不均。

关键词：电力机车滚动接触疲劳低黏着多体动力学损伤函数

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国产城轨车辆制动电阻过温保护新方案

机车电传动 2017年第4期 80-84页

作者：涂熙毛康鑫徐绍龙株洲中车时代电气股份有限公司轨道交通技术中心湖南株洲412001

针对再生制动失效的问题,城轨车辆主要采用车载制动电阻来进行能量吸收。在对目前国产城轨车辆制动斩波电路中的制动电阻过温保护方案优劣点进行分析的基础上,提出了新的逻辑保护方案。着重介绍了新保护方案的实现方法和优点,并进行了... 详细信息

针对再生制动失效的问题,城轨车辆主要采用车载制动电阻来进行能量吸收。在对目前国产城轨车辆制动斩波电路中的制动电阻过温保护方案优劣点进行分析的基础上,提出了新的逻辑保护方案。着重介绍了新保护方案的实现方法和优点,并进行了实际地铁线路运行数据的计算验证。结果表明:本文所提出的保护方案具有明显的优越性,应用前景广泛。

关键词：城轨车辆制动电阻斩波电路过温保护