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期刊信息/Journal information
机车电传动
机车电传动

丁荣军

双月刊

1000-128X

edl@teg.cn

0731-28498221;28498141

412001

湖南省株洲市时代路169号 南车株洲电力机车研究所有限公司《机车电传动》编辑部

机车电传动/Journal Electric Drive for Locomotives北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊是轨道交通行业的技术性刊物，是我国轨道牵引动力技术领域创办最早的杂志之一。作为行业核心期刊，刊物积极为我国牵引传动的技术发展导向，以集中反映我国轨道牵引动力的核心技术和最新成果为重点，服务铁路现代化建设，关注城市轨道车辆技术发展，内容涉及机车、动车、城轨车辆、磁悬浮列车等车型及其相关技术，深受读者欢迎，多次获得我国期刊界重要奖项。
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收录年代

    数字孪生在轨道交通电力牵引系统应用的探讨与展望

    宋文胜张思慧叶存昕张志伟...
    1-15页
    查看更多>>摘要：随着我国轨道交通电力牵引系统的快速发展与技术成熟,其可靠性评估与智能化监控技术逐渐引起关注,数字孪生是基于数据与机器学习对实际物理系统的虚拟刻画技术,可以实现对实际物理系统的行为特征模拟与参数监测,因此将数字孪生技术引入轨道交通电力牵引系统领域,可为其数字化、智能化监控与运维提供发展思路与技术手段.文章首先对数字孪生技术目前在电力牵引系统中的应用现状进行了综述,进而列举了电力牵引系统数字孪生构建过程中所需的关键技术及其发展情况——在电力牵引系统领域,数字孪生及其相关技术仍在理论研究阶段,只有针对部分子系统的探索性研究,尚未形成完善的系统建模与智能监控体系;最后,文章展望了数字孪生技术在电力牵引系统领域的工程化实现前景,探讨了其投入工程应用可能会面临的内部技术问题与外部客观挑战,旨在为后续技术研究与实践提供参考.

    数字孪生电力牵引系统系统建模人工智能数据处理

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    一种基于同步策略的方波谐波注入振动噪声抑制方法

    蔡广瀚杨帆冯凌胡亮...
    16-24页
    查看更多>>摘要：针对永磁同步电机传统谐波注入方法抑制振动噪声过程中,注入谐波电流频率在奈奎斯特频率附近时存在的频率混叠问题,文章提出了一种基于同步策略的方波谐波注入振动噪声抑制优化方法.首先分析永磁同步电机噪声问题,并对传统谐波注入方法的抑制机理、控制标定以及频率混叠现象进行了介绍;其次阐述了同步策略优化方法的实现原理,即保持逆变器开关频率与注入方波谐波电流频率同步变化,实现谐波电流幅值提升与阶次固定;最后通过试验对比,同步策略优化方法能够有效地改善频率混叠现象,48阶噪声平均降低6.4 dB,96阶噪声平均降低5.6 dB,均优于传统谐波注入方法.

    永磁同步电机振动噪声同步策略方波谐波注入

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    基于初速识别HFI的永磁牵引电机带速启动研究

    伊建辉矫利业田久东王鹏...
    25-32页
    查看更多>>摘要：为解决永磁牵引电机带速启动问题,文章提出了一种基于初速识别高频注入的带速启动技术,研究了脉振正弦波高频注入的技术原理及数学模型,对传统高频注入进行了改进使其适用于带速启动,并进行了仿真计算,同时给出了基于初速识别高频注入的永磁同步电机带速启动策略,设计试验对脉振正弦波高频注入技术以及带速启动策略进行了测试验证.研究得出脉振正弦波高频注入技术可以较高的精度跟踪转子实际位置和转速;基于高频注入的带速启动技术可以准确识别电机启动时的转速,并有效解决不同工况下的电机启动问题;试验验证了初速识别高频注入技术以及带速启动策略.

    永磁同步电机高频注入带速启动饱和凸极极性辨识

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    三电平牵引逆变器电流谐波最小调制策略

    蒋威李赵烊殷振环邱腾飞...
    33-42页
    查看更多>>摘要：使用三电平变流器拓扑结构,可有效降低单个开关器件所承受的电压等级,为碳化硅(SiC)器件在高压大功率牵引变流器领域的应用提供解决方案.文章根据牵引逆变器的应用需求,针对三电平二极管中点箝位(Neutral-Point-Clamped,NPC)型逆变器拓扑的电流谐波最小脉宽调制(Current harmonic mini-mum pulse width modulation,CHMPWM)策略开展了研究,通过求解不同开关角个数下开关角度随调制比的变化曲线,实现了三电平逆变器脉冲数较低情况下的电流谐波的总体优化,理论分析了CHMPWM不同开关角个数下的各次电流谐波和加权总谐波畸变(weighted total harmonic distortion,WTHD)特征,介绍了CHMPWM的脉冲产生方式及基于定子磁链偏差矢量的调制模式切换方法.最后,利用小功率试验平台对三电平逆变器CHMPWM及调制模式切换策略进行了试验研究,结果表明,三电平逆变器CHMPWM策略具有较好的动态和稳态性能,能满足牵引逆变器的技术应用需求.

    三电平逆变器脉宽调制电流谐波最小同步调制调制切换

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    一种新型三电平变换器中点电压平衡调制策略

    张虎柴英浩张贵苑国锋...
    43-50页
    查看更多>>摘要：在大功率轨道交通装备领域中,三电平变换器因具有众多优点,在实际中得到广泛应用,但是也存在中点电压不平衡这一固有问题.为解决三电平中点箝位(NPC)型变换器存在的中点电压不平衡问题,减少输出相电流畸变情况,提高系统运行稳定性,文章提出了一种基于分析中点电荷量的双自由度新型中点电压平衡调制策略.该调制策略首先从数学分析的角度介绍了三电平变换器直流侧中点电压不平衡问题的原因;之后分析了在空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术中,电压矢量输出序列对中点电压的影响;最后基于上述分析结果,改进传统的电压矢量输出序列,并基于改进序列的特点提出了一种新的双自由度中点电压平衡调制策略,通过双自由度的平衡因子调节作用时间.理论上,所提出的新型调制策略具有更多可控电荷量,相较于传统方法具有更良好的控制效果;仿真和试验结果验证了所提的新型调制策略对中点电压的控制效果具有更好的快速性和稳定性.综上所述,文章所提的新型双自由度调制策略可更有效解决三电平变换器存在的中点电压不平衡问题.

    三电平NPC变换器空间矢量脉宽调制中点电压平衡平衡因子

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    牵引变流器五分频多目标优化同步调制策略

    金淼鑫杜京润范子寅向超群...
    51-58页
    查看更多>>摘要：受限于散热条件,为了防止功率器件产生过大的开关损耗,进而减少服役寿命,轨道交通牵引逆变器开关频率通常低于1 kHz.逆变器运行至中、高频区域时,载波比下降导致其输出谐波增加,造成输出性能下降的同时导致电流峰值增大,使得绝缘栅双极晶体管(Insulated-gate Bipolar Transistor,IGBT)产生较大功率损耗,影响行车安全.针对现有低载波比的调制策略较多考虑输出性能的优化,而对IGBT功率损耗抑制考量较少的问题,文章提出一种针对牵引逆变器在五分频下的多目标优化调制策略,保证逆变器输出加权总谐波畸变较小的同时,降低总功率损耗.首先,根据逆变器负载模型建立输出电压与电流的数值与相位关系,根据器件厂商所提供的数据手册,从功率损耗产生机理出发,建立精确的IGBT功率损耗离散计算模型;其次,以逆变器输出电流谐波和功率损耗为优化目标,保证逆变器输出电压基波幅值与参考一致的前提下对开关角进行求解,实现逆变器多目标优化调制的目的.仿真结果表明,在工作区间内,与传统策略相比,所提优化调制策略显著降低了IGBT的功率损耗并保证了较优的输出性能.

    变流器功率损耗五分频多目标优化调制加权总谐波畸变开关角

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    低开关频率下基于高频方波电压注入法的永磁同步电机无位置传感器控制策略

    董士帆蒋威王晓帆邱腾飞...
    59-65页
    查看更多>>摘要：文章提出了一种永磁同步电机低开关频率下利用注入的高频方波电压在低速工况下估计转子位置的方法.通过注入电压产生的q轴电流变化量获得估算转子位置误差的结论,设计龙贝格状态观测器利用q轴电流变化量估算转子位置,并给出了一种简单的龙贝格状态观测器零极点的设计方法.试验结果表明,文章所提的无位置传感器控制策略在低开关频率下估算转速与转子位置能准确跟踪真实值.

    永磁同步电机无位置传感器控制低开关频率高频方波电压注入龙贝格状态观测器

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    一种基于间接定子量的牵引电机三电平控制技术应用研究

    胡亮梅文庆吕永灿付翔宇...
    66-74页
    查看更多>>摘要：为满足大功率牵引电传动应用场景对电机输出转矩高精度、快响应等要求,文章提出一种基于间接定子量控制(Indirect Stator Quantities Control,ISC)的牵引电机三电平驱动控制方法.首先,结合ISC控制特点和异步电机模型提出了一种动态弱磁控制方法,保证了电机在高速弱磁区转矩的高动态响应.其次,为有效解决传统三电平算法存在的中点电位不平衡问题,根据中点箝位型(Neutral Point Clamped,NPC)三电平逆变器不同开关矢量对中性点电位的不同作用,基于电荷周期平衡精准计算和比例积分(Proportional Integral,PI)控制器原理,提出了一种具有平衡精度高、抗干扰性能强的新型中点电位平衡控制策略.最后通过仿真研究与某轨道交通大功率异步电机对拖试验测试,试验结果表明文章所提出的控制方法具有高动态响应、高中点电位平衡度、高转矩控制精度等优点.

    牵引电机间接定子量控制弱磁控制中点电位平衡

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    城轨车辆电制动性能优化控制策略研究

    刘东辉赵雷廷王永翔刘衎...
    75-80页
    查看更多>>摘要：针对城市轨道交通车辆启停频繁的特点,为实现精准停车、提升乘坐舒适度、降低损耗、节约能源等目的,文章提出一种异步电机纯电制动至零速停车的控制策略.在车辆运行全速范围内,利用数据与模型双驱动技术预测车辆最大可用减速度;在车辆电制动低速区段,设计减速度控制器针对电机制动转矩指令值进行实时调节;采用离散化闭环全阶转子磁链观测器辨识电机运行频率,从而利用辨识频率值替代速度传感器采集频率值完成停车过程.最终,通过半实物仿真平台和车辆运行试验证明上述研究策略的有效性.

    城市轨道交通零速电制动数据与模型双驱动减速度控制器全阶转子磁链观测器半实物仿真平台

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    基于同步采样SDFT的高性能单相锁相环方法研究

    陈志博李学明甘韦韦高剑...
    81-91页
    查看更多>>摘要：在电力机车及动车组的牵引传动控制系统中,网侧变流器通过锁相环获取相位信息并进行精确控制.牵引供电网电压的幅值及频率存在波动,而且网压经常出现严重畸变及含有大量谐波,复杂的电网环境对锁相环性能提出了很高的要求.文章结合同步采样,提出一种基于SDFT的高性能锁相环方法,并通过数字仿真及半实物仿真对所述方法的性能进行了验证.仿真结果表明,与其他几种主流的锁相环对比,该方法稳态锁相精度高,动态响应速度快,并有较强的谐波抑制能力与抗偏置能力,适宜在轨道交通领域应用.

    四象限变流器同步采样SDFT锁相环谐波抑制抗扰性

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