高速动车组音视频系统

高速动车组音视频系统（精选九篇）

高速动车组音视频系统 篇1

随着高速铁路的发展, 高速动车组的服务等级在不断的提升, 座椅的舒适度提升的是乘客的物质需求, 动车组的音视频系统则是提升乘客的精神需求。

2 音视频系统的组成

通过对高速动车组车体结构和车内环境布置的研究, 结合客户的需求, 研制并开发了如图1的高速动车组音视频娱乐系统。

系统主要部件包括:系统控制器, 视频娱乐架, 音视频娱乐控制面板, 车辆控制器, 音频分配架, 座椅控制器, 车顶电视, 扬声器, GPS天线, FM天线, 相关电缆。

3 音视频系统的控制原理

通过系统控制器控制视频分配器的开关, 视频分配器对音视频文件进行存储和播放, 车间跨接电缆将音视频的模拟信号传输给各车, 普通二等车的车厢控制器直接将视频信号放大后传输给本车的车顶电视, 一等车通过车厢控制器将接收到的信号放大后由音频分配架对信号进行处理后分别将视频信号传输给车顶电视, 音频信号传输给座椅控制器。

4 音视频系统的软件技术

4.1 音视频娱乐系统主控软件

音视频系统在高速动车组内自成网络, 系统软件安装于娱乐系统主机, 按照功能分为以下3个方面:

播放界面:采用统一播放界面, 分为视频、MP3-1、MP3-2、MP3-3、FM和背景音乐等6个播放界面。

文件管理界面:可以对VES系统进行文件管理, 如添加、删除等, 由地面编辑软件进行制作, 通过插入USB移动存储设备的方式自动进行文件管理操作。还能通过手动操作对系统主机进行文件管理:添加、删除。

维护界面通过维护界面可以查看VES各个智能设备的运行状态;

能够通过娱乐系统的主机设置用户权限, 界面之间的关系见图2:

音视频娱乐系统主控软件的操作主界面包括:视频, MP3-1, MP3-2, MP3-3, FM和背景音乐的选择。

4.2 地面编辑软件

通过地面编辑软件编辑音视频文件。

5 高速动车组音视频娱乐系统的布置

在高速动车组上分为一等座车, 二等座车和餐车三种车型, 餐车设置有乘务员室, 视频娱乐架和音视频控制面板安装在乘务员室内。通过音视频控制面板的触摸屏可以完成音视频娱乐节目的编辑, 播放和系统的维修。

由于高速动车组分为多种电压等级, 如:AC440V, AV380V, AC220V, DC110V等。并且直流电源存在不同的能量管理等级, 如直连电池供电, 直流1路供电和直流2路供电。因此音视频娱乐系统的电压选择很重要。

设备的电源选择:由于音视频娱乐系统的用电等级最低, 因此使用110V的直流电源。在整车的能量管理中选择直流1路供电。

信号线的选择:综合成本和信号传输的需求, 选择同轴电缆作为信号线。

电缆的敷设方式:在高速动车组上电缆的线槽分为A, B, C三个不同的等级, 其中B等级为110V的电源线, C等级为信号线。又分为地板线槽和车顶线槽。因此车与车之间的跨接电缆走地板线槽, 接到电视的同轴电缆走车顶的C线槽。接到一等座椅的信号线则走车体侧面, 借用车体上的结构进行布线。

6 结束语

高速动车组的音视频娱乐系统采用了系统性的设计方案。各设备的可用性, 可靠性和可维护性都通过了前期的评估。

目前这套音视频娱乐系统已经通过了运行试验, 从运行的效果看, 画面比较清晰。布置合理, 能保证在高速动车组乘坐在任何位置的乘客都能舒适的收看视频节目。已经是一套较为成熟的设计方案。

摘要：本文介绍了CRHX型高速动车组音视频系统的组成、工作原理、布置及软件技术, 并对该系统的主要功能进行了描述。

关键词：高速动车组音视频系统,原理,布置

参考文献

高速动车组音视频系统 篇2

一、关于京沪高速及客运专线技术方面

（1）高速铁路牵引供电系统技术方案及关键设备研究；

（2）高速铁路弓网关系、受流技术及综合检测与装备技术研究；

（3）高速接触网零部件、高强度铜合金接触线及重点供变电设备的研发技术；

（4）350km/h高速铁路接触网悬挂方式、安装、调整、检测技术；

（5）高速铁路系统总集成与综合试验技术研究；

（6）高速铁路牵引供电系统与高速动车组匹配技术研究；

（7）高速铁路供电系统过分相技术研究；

（8）高速铁路综合检测技术及技术标准体系和技术管理体系；

（9）客运专线牵引供电系统维修技术研究；

（10）客运专线牵引供电方式、电能质量研究；

（11）客运专线牵引供电系统电磁兼容研究；

（12）300公里以上客运专线电气化施工组织、施工工艺、施工机具研究；

（13）客运专线变电站自动化系统与安全监控系统、信息管理系统等的接口研究；

（14）客运专线监控设备系统集成及综合自动化新技术研究。

2．关于土建及工民建方面

（1）不同地基，不同土质条件的路基、地基基础设计、施工与填料改良技术；

（2）路桥、路涵，无碴、有碴轨道等不同结构物间过渡段方案与施工技术；

（3）既有桥梁检测评估、修补加固及拆除重建成套技术研究；

（4）高性能混凝土技术研究；

（5）养护维修体制、维修方案与管理技术研究；

（6）钢柱与混凝土柱连接节点构造研究；

（7）新型模板施工技术。

3．关于城市轨道交通方面

（1）城市轨道交通牵引供电设备系统设计、施工技术的研究；

（2）城市轨道交通悬挂另部件国产化、复合轨及配件的研究；

（3）城市轨道交通各类电压等级的牵引供电网络构成技术；

（4）城市轨道交通三轨、单轨、刚性及柔性悬挂接触网受流技术研究；

（5）城市轨道交通牵引供电设备集成化、监控设备综合自动化研究；

4．关于通信及信息技术方面

（1）客运专线通信信号系统总体方案、技术标准、关键设备及系统集成；

（2）通信信号设备抗大牵引电流干扰技术、综合防雷技术及电磁兼容技术；

（3）客运专线GSM—R应用技术及专业通信技术；

（4）客运专线通信信号系统监测、检测及综合接地技术；

（5）高可靠、高安全专用计算机技术及控制系统数据安全传输网络技术；

（6）客运专线通信信号系统抗干扰技术研究。

5．关于既有铁路的维护管理方面

（1）提速区段牵引供电安全设备应用及管理技术；

（2）电气化铁路牵引供电系统高安全、高可靠的维修管理技术；

（3）电气化铁路检测系统和信息管理系统的维管及相关技术研究；

（4）电气化铁路维管系统的责任成本、体制建设、管理模式的研究。

6．关于节能环保方面

（1）铁路减振、降噪工程措施及新技术；

（2）环保节能相关技术的研究。

7．其他方面

（1）工程施工管理及各阶段接合部系统优化等相关问题的研究；

（2）电气化施工机械、新型施工机具及检测设备的研制;

（3）企业信息化、工程管理信息化建设的研究；

（4）施工工艺的推广应用及施工安全管理体系研究;

高速动车组音视频系统 篇3

摘要：近年来，高速动车组的发展一方面适应了社会快速发展的新形势，另一方面也加快了人们的生活节奏。为不断适应发展变化着的新形势，满足人们不断增长的新需求，需要对高速动车组牵引传动控制系统进行优化，从而推动我国交通运输事业的发展，促进国民经济稳步提升。

关键词：动车组；牵引传动；控制系统；仿真设计

中图分类号：TM922 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）14-0085-02

高速铁路的快速发展，使得对高速列车的需求也在逐渐增长，并对其提出了更多、更高的要求。虽然高速动车组在促进国民经济发展、社会进步和加快人民生活节奏方面发挥了重要作用，但在很多技术方面刚刚起步，尚未成熟，因此需要技术上的提升和系统优化。对于高速动车组这一复杂系统，建立合理有效的高速动车组牵引传动控制系统显得至关重要。本文主要分析了我国高速动车组牵引传动控制系统的发展现状以及高速动车组牵引传动控制系统的仿真方案。

1 我国高速动车组牵引传动控制系统的发展现状

1.1 牵引动力配置方式以动力集中方式为主

我国高速动车组的牵引动力配置方式主要有动力分散方式和动力集中方式。动力集中方式是一种较为传统的电力牵引模式，使用历史久，技术相对成熟，而且使用的范围广泛，动力集中型动车组是由日本首创，近年在欧洲得到广泛推广与应用。

随着科学技术的发展进步，我国在动力分散型动车组的设计上取得了一定成就。例如“中原之星”动车组、“先锋号”动车组以及CRH系列动车组。“和谐号”CRH系列动车组，是由十六台三相异步牵引电动机均匀地安置在四辆动车的地板下，由每台电机驱动一根车轴，十六台电机共同合作就让整个动车组高速运行起来了。但是动力分散型的技术仍不够成熟，还处在起步阶段，而且资金投入大、技术要求高，因此，我国高速动车组的牵引动力配置方式仍以动力集中方式为主。

1.2 我国高速动车组以直流传动制式为主

直流传动制式和交流传动制式是高速动车组牵引传动制式的两种方式。在我国，主要铁路上的高速动车组，多数采用直流传动制式，对交流传动制式的使用较少。相比，在国外，先进的科学技术使得交流传动制式的高速动车组具有显著优越性，市场前景广阔。因此，多数生产厂商也已经停止了对直流传动机车的生产，多采用交流传动方式的牵引技术。我国高速电动车组的发展由于技术的不成熟，缺乏创造性，对于交流传动技术的应用也才刚刚起步。

1.3 普遍采用微机牵引控制系统

我国铁路机车普遍采用微机牵引传动系统，但在较为传统的直流传动机车上仍然有大量的模拟电子控制系统。随着科技的进步、网络的发展，网络技术对于交通运输事业也在发挥着越来越大的作用。在列车通信网络快速发展进步的新形势下，我国的高速动车组也开始使用通信网络进行控制和信息的传递，例如，司机对列车的各种控制命令都可以通过列车通信网络传送到列车的各个部位，执行的结果也可以通过网络再反馈给司机，从而使司机更加全面、系统地掌控列车的运行，促进列车协调、稳定运行。通过采用微机牵引控制系统逐渐形成对列车的分布式控制，是我国高速动车组牵引控制系统的现状。

2 高速动车组牵引传动控制系统的仿真方案

2.1 进行高速列车内外部环境仿真

列车的内部环境不仅包括牵引传动控制系统，还包括网络系统等，外部环境包括牵引供电系统、线路的地理条件和轨道等。通过对内外部环境的仿真模拟，能够对列车在运行过程中可能出现的问题进行预测，并提前找到解决方案，避免实际运行过程出现差错，减少损失。以青藏铁路为例，高原缺氧、低温、强烈的紫外线以及高原冻土是铁路运输所面临的外部环境，这些对列车的控制系统提出了更高要求，因此内外部环境的仿真有其必要性。内外部环境的仿真模拟可以为牵引传动控制系统的优化提供保障。

2.2 进行三维视景仿真

随着数字化进程的发展，各行业信息化建设也加紧了步伐，铁路业也应紧跟时代步伐，为驾驶司机提供三维视景。传统的二维视景数据单一、抽象，只能展现宏观的景象概况，在细节上有局限性。而司机室三维视景仿真，能给司机提供丰富的环境信息，使司机更加清楚地了解在目前操作下，牵引传动系统的整体工作状态。当三维视景达到最佳效果，司机的临场感也会大大增强，从而集中司机注意力，调动其积极性，提高工作效率。

2.3 高速动车组牵引变压器热仿真

牵引变压器是高速动车组牵引传动系统中的关键部件，列车运行过程中的安全性与其密切相关。因此，为保障列车运行的安全性，需要研究高速列车牵引变压器的温度随列车实际运行发生的变化，对其进行冷却降温处理。由于变压器具有复杂的结构，并且涉及对热学、电磁学等多门科学的同时运用，因此研究模拟较为困难。但是预算和控制变压器内部的温升对于牵引变压器的研究具有重要意义。为此，国内外的众多专家也做了很多研究。

变压器作为一个复杂的系统，各个参数之间的关系也非常复杂。要想在列车运行中准确地计算出各个点的温度是很困难的，因此需要简化后再计算。铁芯和绕组产生的损耗是变压器的主要热源，热量会由变压器内部传导到表面。可以通过变压器内部油的对流，把来自铁芯和绕组的热量传给油箱壁，被加热的油箱壁通过周围的空气对流把热量散走，从而达到冷却变压器的目的。做一个具有特殊形状、容易散热的冷却器，把变压器中的油利用油泵，打入油冷却器，冷却后再返回到油箱中，从而带走热量，为牵引变压器降温。

3 结语

伴随着经济的发展和科技的进步，我国的高速动车组取得了巨大进步。但仍不够成熟，需不断开拓创新，引进国外先进技术，发现其中存在的问题，对牵引传动控制系统进行不断优化。从而使我国铁路运输走向成熟，保障交通运输事业的健康、稳定和可持续发展，满足国民经济发展需求，为我国社会主义现代化建设做贡献，推动时代的进步。

参考文献

[1] 丁荣军.现代轨道牵引传动及控制技术研究与发展

[J].机车电传动，2010，（9）.

[2] 张曙光.铁路高速列车应用基础理论与工程技术

[M].北京：科学出版社，2007.

[3] 黄济荣.电力牵引交流传动与控制[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4] 刘友梅.我国电力机车四十年技术发展综述[J].机车电传动，2006，（11）.

基金项目：国家科技支撑计划资助项目（2009BAG12A01-H04-2）

作者简介：孙菁睿（1984—），男，供职于唐山轨道客车有限责任公司，研究方向：高速动车组调试；康瑛（1973—），女，唐山轨道客车有限责任公司高级工程师，研究方向：高速动车组调试技术。

高速动车组座椅系统装配工艺研究 篇4

1 座椅系统装配环境分析

高速动车组座椅系统设置在客室内部, 为满足乘客要求, 必须安装得牢固可靠, 不能出现晃动及异响。基于座椅开发的专业技术知识, 旅客座椅的人机工程结构应该在特定的技术条件下提供最大的舒适性, 并且必须符合人机工程学的基本原理。

座椅系统按车辆等级和用途可分为一等座椅、二等座椅和残疾人座椅, 所有接口部件均采用侧面挂腿与座椅型材螺栓紧固, 支腿与客室地板下部预装防拔装置以螺栓紧固的方式连接 (见图1) 。

2 座椅系统装配方法分析

高速动车组座椅系统安装时组成环节较少、精度高、批量较大, 因此结合实际情况考虑采用装配工艺配合方法中的“选择装配法”。即采用辅助装置安装方式, 借助定位机构和尺杆确定尺寸, 通过装置上预留限位孔准确定位安装孔位置, 确定后再进行加工。此种安装方式特点是: (1) 高效快捷, 简单操作即可实现准确定位; (2) 座椅型材连接紧固, 不易变形; (3) 拆解搬运方便, 可多次重复使用。

3 辅助装置结构分析

高速动车组采用辅助装置安装的方式, 在有效满足装配工艺配合方法的同时, 重点目的还在于快速准确定位座椅安装孔、操作简单方便、提高装配效率。辅助装置既要实现座椅安装孔的定位, 又要固定牢靠, 同时还需便于操作者搬运, 根据这些特点, 设计了辅助装置的初期结构, 如图2所示。

分析初期结构图可知, 辅助装置设计过程中需要重点研究以下3个方面:

(1) 辅助装置紧固点:整个装配环境中, 可有效利用的位置只有座椅型材;

(2) 辅助装置弯角定位:辅助装置紧固在座椅型材上, 座椅型材与地板面成66°锐角, 若角度出现偏差, 则整个装置尺寸将无法控制;

(3) 辅助装置限位孔:必须通过限位孔准确将钻孔位置打在防拔装置上, 防拔装置为弹性支撑, 有发生左右偏移的可能性。

基于上述难点, 将辅助装置分为紧固机构、定位机构、扶手、底板及连接紧固件这5部分。辅助装置使用频繁, 必须经久耐用, 因此其主体结构采用不锈钢 (1Cr18Ni9Ti) 和铝合金 (ENAW-5083) 材料。

3.1 辅助装置材料机械性能分析

1Crl8Ni9Ti钢含有大量铬和镍等合金元素, 使用状态为奥氏体组织, 具有耐蚀性好、易于加工成形、焊接性能良好、低温韧性及无磁性等优点, 在石油、化工、机械制造等工业中用途广泛。1Crl8Ni9Ti钢在室温和低温条件下的“应力—应变”曲线如图3所示, 在拉伸过程中呈现连续屈服变形。随着温度的降低, 1Crl8Ni9Ti钢的加工硬化率提高, 屈服强度与抗拉强度增大, 在“应力—应变”曲线后期, 表现出应变增加而应力下降的现象, 说明拉伸断裂时出现“颈缩”现象, 这表明1Crl8Ni9Ti钢在不同的低温条件下, 都能表现出良好的塑性[1]。

根据欧洲标准EN 485-2, 铝合金材料具有强度高、加工性能良好、价格低廉等突出优点, 综合考虑使用频次、成本等因素, 最终选择的铝合金为ENAW-5083 (ENAW-Al Mg4.5Mn0.7) 。以6 mm厚的板材为例, 其拉伸试验数据为:Rm=305 MPa, Rp0.2最小值为215 MPa, A50最小值12﹪, 硬度 (HBS) 为89。此板料进行ASTM G66-95加速剥离腐蚀敏感性试验时, 不会出现剥离腐蚀现象。

3.2 辅助装置紧固机构设计

座椅型材由C形槽型材和地毯导槽两大部分组成 (见图4) , 为了保证辅助装置牢固固定、便于操作, 设计了一个工形锁紧结构, 由T型螺杆、螺母和锁紧杆组成, 将T型螺杆横向穿入座椅型材C形槽内, 然后旋紧螺母实现锁紧 (见图5) 。此种锁紧结构最大的优点就是紧固力强, 每个辅助装置都设计了2个锁紧机构, 防止偏移。

3.3 辅助装置定位机构设计

定位机构是整个辅助装置最重要的部分, 通过定位机构, 可实现辅助装置准确定位安装孔, 并且达到多次使用误差不偏移的效果。结合图4所示座椅型材结构, 将定位机构设置在了弯角处, 为了保证辅助装置的功能, 设计了以下2种方案:

(1) 定位机构折弯设计

将6 mm厚的板料直接煨弯, 但经普通折弯机煨弯后, 由于材料特性, 会发生一定的回弹超差, 再加上折弯机本身的精度误差, 很难保证弯角为66°, 且此种结构经过一段时间的现场试验验证后辅助装置纵向偏差最大为3.7 mm, 直接导致安装孔位置偏差较大, 无法满足长期使用要求。

(2) 定位机构加工设计

为了保证66°弯角, 先对40 mm厚的不锈钢板料用激光下料, 并将此厚度作为定位机构的宽度方向, 然后利用五轴数控加工中心加工定位机构上各个紧固孔位置。五轴数控加工中心具有工作台回转时自动跟踪计算的功能, 在工件倾斜角为0时, 找正工件的坐标系, 先对工件进行平移补偿 (2±0.02) mm, 再对工件进行旋转补偿5°±2', 两者都可通过程序指令自动找到工件的中心, 此时只需要利用加工二维孔的方法加工紧固孔即可。工件的旋转和偏移精度依靠五轴数据加工中心设备的精度来保证, 这种方法较容易保证零件的加工精度[2]。应用此种方式制作的定位机构经过相同周期的现场试验验证后, 辅助装置纵向偏差最大为0.2 mm, 有效保证了使用效率, 降低了辅助装置报废率。

3.4 辅助装置限位孔设计

辅助装置限位孔的设计相对比较简单。在辅助装置底板上开限位孔, 在孔周围增加淬硬碳素工具钢T8隔套防止限位孔磨损严重。

3.5 辅助装置其他配件设计

各部分连接均采用标准螺栓和销钉紧固, 定位机构与连接板、底板连接处螺栓与定位销都采用对角定位, 性能结构稳定, 维修方便, 通用性强。

4 结论

使用该辅助装置安装座椅达到1年周期后, 再次用莱卡测量仪实测装置定位尺寸, 偏差值最大仅为0.2 mm, 达到了预期的设计目标, 精度准确、使用率提高、成本降低。

摘要：研究了一种新型座椅定位安装装置, 定位准确、操作简单, 可实现动车组座椅的高效安装, 提高了精确度和工作效率。

关键词：高速动车组,座椅,装配,辅助装置,定位

参考文献

[1]王淑花, 杨德庄, 何世禹等.1Crl8Ni9Ti钢的低温拉伸变形行为[J].材料科学与工艺, 2004, 12 (6) :1-2.

高速动车组空调系统压力保护装置 篇5

1 高速列车对空调系统压力保护功能的需求

列车在高速运行过程中不可避免地要产生压力波, 随着列车运行速度的不断提高, 所产生的压力波也在不断增大, 而且传入车内的压力波对旅客的乘坐舒适度有重大的影响。按照旅客的体质条件, 一般可以承受的压力波即车内外压差及其变化率分别为1 000 Pa和200 Pa/s或每700 Pa/3 s (每3 s为700 Pa) ;对于体质条件较好的旅客来说, 可以达到1 500 Pa 和500 Pa/s。尽管现代高速列车都具有良好的气动外形, 尽可能将空气阻力和车外压力波降低到最小, 而且, 车辆设计中所有结构都尽可能做到严格密封。但是为了保证旅客新风量的供给, 空调系统须设置直接与外界大气相通的新风口和废排风口。

由于空调系统的新风口和排风口一般面积都较大, 根据国内外高速列车多年运用的实践, 如无特殊保护措施, 列车高速运行时产生的压力波不可避免地要通过新风口和排风口传入客室, 刺激旅客的耳鼓膜, 引起耳胀耳痛, 影响乘坐舒适度。为了保证乘坐舒适度, 就必须对250 km/h以上速度高速列车的空调系统采取良好的压力保护措施。

2 高速列车空调系统压力保护的型式

无论密封性能多么优良的高速列车车厢, 其空调系统中的新风入口、废排出口和机组冷凝水排水口必须与外界大气相连, 因此, 列车的压力保护主要依靠空调系统的压力保护装置。高速列车空调系统压力保护主要有3种型式。

(1) 主动式压力保护

空调系统的主动式压力保护装置是通过新风压力保护风机和废排压力保护风机的运转, 克服高速列车表面的压力变化, 利用新风和废排风机压头之间的压差保持车内形成基本稳定的微正压, 从而实现压力保护功能。其主要构成和原理见图1。

主动式压力保护系统的主要优点是不需要探测系统, 在隧道内能够提供持续的新风。缺点是具有很高的能量消耗, 需要安装额外的风机, 在结构上也增加了质量, 且噪声增大。

(2) 被动式压力保护 (亦称“封闭式”)

空调系统的被动式压力保护装置是通过关闭新风门和废排风门, 使车内免受车外压力变化的干扰来实现压力保护功能。其主要构成和原理见图2。

被动式压力保护系统的主要优点是不需要额外的能量消耗, 没有附加的质量, 且不会增大噪声。其缺点是需要有压力波探测系统, 在隧道内无法提供持续的新风。在线路隧道较多的情况下, 会造成新风门频繁关闭的情况, 可能会导致新风量不足。

(3) 主、被动混合式压力保护

空调系统主、被动混合式压力保护装置, 是主动式和被动式压力保护装置相结合的压力保护形式, 是在高速列车会车或通过隧道时, 关闭大截面积的新风口和废排风口, 同时使用小截面高压风机为车厢输送新风。其主要构成和原理见图3。

主、被动混合式压力保护系统的优点是一定程度上少量增加质量和能耗的同时, 在隧道内能够提供一定量持续的新风。缺点是需要探测系统, 并有额外质量和能耗的增加。

3 空调系统压力保护装置的启动条件

高速列车启动空调系统的压力保护功能, 主要通过以下条件启动:

(1) 通过线路信号启动压力保护

如果列车保护系统预先设置通知隧道的信号, 高速列车的网络控制系统具有从外部获得进隧道和出隧道信号的监控功能, 列车网络接收到此线路信号, 将信号传输给空调控制单元, 空调控制单元向执行器发出动作信号, 执行压力保护的开启和关闭动作。

(2) 通过压力波探测系统启动空调系统的压力保护功能

如果隧道信号失效, 或者运行线路上没有设置隧道信号, 列车的空调系统仍然可以通过压力波探测系统传输的信号来执行压力保护。被动式和混合式压力保护装置在列车的头车上安装有压力波传感器, 压力波传感器把压力信号转化成数字信号, 通过网络发到所有车厢的空调控制器, 控制器中的微处理器控制阀门的开启和关闭, 来完成整个压力保护系统的功能。主动式压力保护系统没有此功能。

(3) 清洗模式启动空调系统被动式压力保护装置

当对车辆进行清洗时, 空调系统被动式压力保护装置将启动清洗模式, 空调控制器发出指令, 关闭所有的压力保护阀 (新风门和废排风门) 。这样就可以阻止清洗水通过风口进入车厢内。

4 空调系统压力保护装置的应用实例

为了保证旅客乘车的舒适度, 不仅要求高速列车车体结构要具有良好的密封性, 并保证列车空调装置的新风入口和废排出口避开低压或涡流区布置, 还要在车体开口位置尤其是空调系统的进气口和排气口 (客室与外界的主要通风口) , 加装压力保护装置。高速列车空调系统的压力保护装置一般都采用可控的间歇或连续作用的进排气控制装置, 在车外压力发生变化时调节进、排气口的工作状态, 防止车内空气压力变化过大, 并保持一定的微正压 (一般为0～50 Pa) 。目前, 各国解决压力波动问题的方式各不相同。

4.1 德国Velaro E高速列车空调系统压力保护装置

Velaro E动车组是德国西门子公司为西班牙设计制造的高速动车组。为控制列车会车或通过隧道时产生的压力波动对车内压力的影响, 德国Velaro E高速列车空调系统的外部进气口和排气口结构中安装了被动式压力波动控制阀。在车外压力正常时, 压力波控制阀处于打开状态, 保证车辆的正常通风。当车外压力发生较大波动时, 压力波传感器将压力波动信号传递给压力保护系统, 启动压力保护, 此时控制阀门短时间关闭, 空调系统处于运行全回风状态, 车内外短时间没有换气功能。当车外压力波动恢复正常范围, 控制阀门打开, 使车内外进行正常通风。

空调系统的被动式压力保护装置虽然在短时间压力保护启动时无法提供新风, 但是通过关闭新风门和废排风门的方式进行压力保护, 效果非常显著 (图4) 。图4中深灰色线条是当高速列车通过隧道时的车外压力波动曲线, 浅色线条是通过关闭新风门和废排风门后, 车内的压力波动曲线。当列车以200 km/h的速度通过隧道时, 车外正压最高峰值大于400 Pa、最低峰值小于-700 Pa时, 客室内的压力变化在±150 Pa范围内。

4.2 日本新干线高速列车空调系统压力保护装置

日本新干线列车在空调系统中, 采用压力缓和装置解决车内气压波动问题。其压力保护系统主要构成有:截止阀、高速高压风机、无源压力缓和装置以及有源压力缓和装置。早期的新干线最高速度为210 km/h, 列车在通过隧道时, 表面压力波动约为4 kPa。为防止列车表面压力的波动通过换气装置传播到车厢内, 日本新干线最初用的0系电动车组采取在列车进隧道前用截止阀关闭进、排风口的措施, 即在隧道外200 m处设置地面信号发生器, 列车通过时检知该信号, 将进、排风口关闭。经过一段时间后再开启阀门进行换气, 以防止车内压力波动。

新干线的空调系统新风进气风机采用高压离心风机, 排气风机采用高压轴流风机。在隧道较多的线路上运行时, 每通过一个隧道都要关闭外气通道, 造成车内换气量不足。在日本山阳新干线, 为避免因关闭换气阀而导致车内换气量不够的现象发生, 开发了受外界压力影响小的高压风机 (3.8 kPa, 1 800 m3/h) , 从而形成日本新干线特有的所谓“连续换气装置”, 它既能换气又能抑制车内压力变动, 实际应用效果较好, 新干线100系高速列车就采用了这种方式。随着列车速度的提高, 列车进出隧道时的压力变化增大。300系高速列车在隧道内两车交会时, 估算最大压力变化约7.35 kPa, 单纯依靠高压风机已不能保证车内气压波动维持在要求的范围内, 因此, 300系高速列车的空调系统采用板簧式无源压力缓和装置。该压力缓和装置用有一定弹性常数的弹性板制成, 在4 kPa压力作用下会变形, 使空气通风面积减少, 作用效果很明显。压力缓和装置能将新鲜空气调整到正常压力供给空调机组, 再由空调机送风口进入车内。实测300系高速列车能够达到当车辆通过隧道时, 头车在外界压力变化-5.5 kPa～+3.8 kPa时, 车内压力波动变化保持在+0.8 kPa～-0.6 kPa的范围内。尾车在外界压力变化0～-5.5 kPa时, 车内压力波动变化保持在0～-0.8 kPa范围内。图5是空调装置压力缓和装置的作用效果图。

5 压力变化的舒适性指标研究分析

评估压力波动程度一般需考虑最大压力变化值和最大压力变化率这2个参数。通过对高速列车实际运用情况的研究和分析发现, 这2种指标单独使用都不能合理地反映乘坐舒适度。因此, 目前较通用的评估参数是相应于某一指定短时间内的压力变化值, 例如3 s内最大压力变化值或4 s内最大压力变化值。所谓3 s或4 s大致相当于完成耳腔压力调节所需的时间。

以下简要介绍几个拥有高速铁路国家的列车压力变化舒适度标准。

5.1 日本高速铁路舒适度标准

日本由于其国土狭小多山, 因此高速干线上隧道较多, 隧道断面较小, 阻塞比较高。日本铁路当局对其在新干线上运行的高速列车通过隧道时的舒适度标准定为:最大压力变化绝对值为1 000 Pa (适用于密闭车辆) , 最大压力变化率为200 Pa/s。但出于经济角度考虑, 最终将这一标准放宽到最大压力变化率为300 Pa/s。

5.2 英国铁路舒适度标准

英国西海岸电气化高速铁路沿线地区的隧道长度多为中、短隧道, 数量少, 但隧道断面较小, 高速列车通过时引起的压力瞬变相当强烈。1973年, 英国当局将舒适度标准定为最大压力变化值为3 000 Pa/3 s。1986年, 又将舒适度标准修改为最大压力变化值为4 000 Pa/4 s。

英法海峡隧道在两条主隧道和一条辅助隧道间有很多横向通道, 当列车以120 km/h速度行驶时, 每隔7 s就能通过一个横向通道, 因此, 压力波容易得到释放, 车辆前后的压力差较易趋于平衡, 其舒适度指标比较严格:最大压力变化绝对值为450 Pa。对于海峡联络线, 考虑到隧道占铁路总长的30%, 其指标定为:

单线隧道:最大压力变化值为2 500 Pa/4 s;

双线隧道:最大压力变化值为3 000 Pa/4 s。

5.3 德国高速铁路舒适度标准

德国在20世纪80年代初开始修建高速铁路网, 路网上有大量隧道。为解决舒适度问题, 德国铁路当局采取了加大隧道断面、减小阻塞比的措施, 效果比较明显, 其舒适度标准与日本基本相同:最大压力变化绝对值为1 000 Pa, 最大压力变化率为200 Pa/s, 同样也允许将这一标准放宽到:300 Pa/s～400 Pa/s。

5.4 美国地铁隧道

美国运输部门制定的地铁舒适度标准为:最大压力变化值为700 Pa/1.7 s, 最大压力变化率为410 Pa/s。

5.5 国际铁路联盟关于舒适度的研究

为了研究高速列车在隧道中行驶时出现的生理学问题, 国际铁路联盟的专家委员会专门成立了一个包括医生在内的工作小组, 对英国铁路部门在1973年制定的有关高速列车旅客承受空气压力瞬变的舒适度标准进行检查, 即在相对不太频繁的压力变化下, 在3 s内压力变化最大值不超过3 000 Pa。检查结果表明, 3 000 Pa /3 s是旅客接受的舒适度极限值。

5.6 目前国际上对高速列车压力控制范围的相关标准

UIC 660-2002《保证高速列车技术兼容性的措施》标准中规定了当列车以最高线路速度运行时, 车内为了保证旅客的舒适性必须要满足的条件, 即在每1/100 s一次的数字压力测量的基础上, 车辆内部应满足以下条件 (这些条件视为舒适度的极限值) :

ΔP/ΔT≤500 Pa/s;

其中ΔP/ΔT=每单位时间的压力变化。

ΔP≤800 Pa;

其中ΔP=3 s内的最大压力变化。

ΔP≤1 000 Pa;

其中ΔP=10 s内的最大压力变化。

ΔP≤2 000 Pa;

其中ΔP=超过60 s内的最大压力变化。

6 结论与展望

(1) 世界各国的高速列车空调系统都有各自不同的压力保护方式, 尽管控制方式和结构组成各不相同, 但是目标一致, 都借助于空调系统的压力保护装置, 将压力变化率控制在能满足人体舒适度需求的一定范围内。

(2) 安全性和舒适性是高速列车设计和应用中最重要的2个要素, 世界各国铁路机构和客车生产企业不断对包括空调系统及其压力保护装置在内的各项专业技术进行深入的研究和探索。

(3) 随着科技不断发展、技术不断成熟, 高速列车将会有更广阔的发展空间。在未来10年, 中国高速铁路将会飞速发展, 空调系统的压力保护装置作为高速列车特有的重要组成部分, 必将越来越受到人们的关注。

(4) 随着高速列车的发展和实际应用经验的积累, 空调系统的压力保护技术必将在我国高速铁路运用中取得更新的进展, 结构更加完善、技术更加成熟。

摘要：简要分析和讨论高速列车对空调系统压力保护装置的基本要求和需要, 分析了各国在空调系统压力变化对人体影响方面的研究数据, 强调了空调系统的压力保护装置用来控制车内压力变化率的重要性。

关键词：高速动车组,空调系统,应用

参考文献

[1]钱立新.世界高速列车技术的最新进展[J].中国铁道科学, 2003, (4) :1-11.

[2]王淑梅, 张天开, 于春风, 黄东.高速列车车厢压力控制检测系统的设计[J].液压与气动2009, (1) :28-30.

[3]前田逹夫.高速铁道的空气力学现象与环境问题[J].隧道及地下工程, 1999, 20 (1) :56-59.

高速动车组音视频系统 篇6

关键词：CRH380CL型高速动车组,牵引变流器,牵引冷却系统

0 引言

CRH380CL型高速动车组是为我国时速300 km/h等级的高速铁路设计的车型。该动车组以CRH380BL型高速动车组为基础,在保持编组及车体结构基本不变的前提下,最高设计运营时速由350km/h提高到380 km/h,牵引系统的容量增大,牵引冷却系统的相应容量也应增大。CRH380CL型高速动车组车下部件的结构及吊装与CRH380BL型高速动车组保持基本一致,而且车外噪声限值也要保持一致,这对牵引冷却系统的设计提出了更高的要求。

1 牵引冷却系统设计

1.1 牵引冷却系统组成

牵引系统冷却系统主要包括牵引变流器冷却系统和牵引电机冷却系统。

1.1.1 牵引变流器冷却系统

CRH380CL型动车组为16辆编组,由8个动车和8个拖车组成,8个动车各装有一个牵引变流器。牵引变流器冷却系统采用沸腾冷却强迫通风的方式,功率模块(IGBT)采用沸腾式冷却,并通过冷却风扇对散热片进行通风冷却。如图1所示。

每个牵引变流器配置了3个交流440 V冷却风机,其中2个冷却风机对牵引变流器的整流器进行冷却,1个冷却风机对逆变器进行冷却,参数见表1。

1.1.2 牵引电动机冷却系统

牵引电机由冷却风机进行强迫通风,冷却风机的电机为双速电机,以适应牵引电机在不同情况下对冷却风量的需求。一个冷却风机对每个转向架上的两台牵引电机进行冷却,参数见表2。

牵引电机冷却风机带有配套的空气过滤器,安装在动车组车下区域的裙板内,冷却风机从侧裙板吸入必要的冷却空气并把这些冷却空气传送到安装在车体地板的风道,空气通过此风道再经软风道传到牵引电机非驱动端,最后从电机驱动端排出。

1.2 牵引冷却系统控制

1.2.1 牵引变流器冷却风机控制

牵引变流器冷却风机由牵引变流器和列车网络控制系统共同控制。牵引变流器通过安装在内部的若干个温度传感器监测变流器内部的功率模块的温度,变流器的控制单元通过判断功率模块的温度、列车速度及变流器工作模式等条件向列车网络控制系统发出开启冷却风机的指令;列车网络系统在无故障的情况下,根据牵引变流器发出的冷却风机启动指令,并对中压供电及负载管理信号、冷却风机空开和接触器状态等条件进行逻辑判断,最终发出牵引变流器冷却风机启动指令;在列车网络发生通讯故障时,在特定条件下,单车的网络控制器将会发出冷却风机强制启动的信号。

1.2.2 牵引电机冷却风机控制

牵引电机冷却风机有两种工作模式:高速和低速。在保证牵引电机冷却的前提下,根据不同的情况,牵引电机冷却风机进行高低速的切换,以满足在动车组各种运行条件下的噪声及冷却要求。牵引电机冷却风机在对牵引电机进行冷却时,除了要提供冷却所需的风量,还要考虑动车组的运行状态。在列车进站或停车时为了降低动车组的噪声,牵引电机在满足温度限制的条件下需要进入低速模式,以降低噪声。

牵引电机冷却风机也由牵引变流器和列车网络控制系统共同控制。列车网络系统在无故障的情况下,根据牵引变流器发出的逆变器工作信号,对牵引电机温度、列车速度、中压供电及负载管理信号、冷却风机空开和接触器状态等条件进行逻辑判断,最终发出牵引电机冷却风机启动指令;在列车网络发生通讯故障时,在特定条件下,单车的网络控制器将会发出牵引冷却风机高速强制启动的信号。

2 牵引冷却系统试验

牵引变流器装配完成后进行了试验。列车在高速时列车表面负压增大,在进行牵引变流器的地面温升试验时,为模拟列车在高速时的进风量,堵塞了60%的滤网,其试验结果能够满足设计的要求。

牵引电机冷却风机完成技术规范规定的试验项目并合格后,与实际动车组使用的风道组合进行地面组合试验,其试验结果满足动车组运用的需求。图2为牵引电机冷却系统地面试验系统图。

3 结语

本文主要介绍了CRH380CL型高速动车组的牵引冷却系统的设计及试验。2011年5月到2011年12月,CRH380CL型高速动车组在铁道科学研究院的环形铁道线进行了整车试验。期间,在夏季的高温环境下,进行了200 km/h以下速度等级的整车试验。目前,CRH380CL型高速动车组已经完成了30万千米的运营考核试验,试验过程中,牵引冷却系统性能良好,列车从未发生因牵引冷却系统引起的故障,试验结果表明,牵引冷却系统完全满足了设计的要求。

参考文献

[1]刘建强,郑琼林,郭超勇,等.高速动车组牵引变流器热容量[J].电工技术学报,2011(10).

[2]黄先进,张立伟.高速动车组牵引电传动系统集成与优化设计研究[J].变频器世界,2009(10).

[3]李芾,安琪,王华.高速动车组概论[M].成都:西南交通大学出版社.2008.

高速动车组音视频系统 篇7

2004年以来, 按照国务院确定的“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”方针, 我国高速动车组技术取得了较快进步, 一批速度快、质量好、性能优的高速动车组投入运用。制动系统是高速动车组核心技术之一, 是高速动车组运营安全的根本保障, 但一些核心技术还由外方掌握, 同时我国既有动车组型号多且各型动车组制动系统差异较大, 加大了维修难度, 增大了运用成本。因此, 引入竞争、降低采购及全寿命周期内维修成本, 打破外方对我国的技术钳制迫在眉睫。

北京纵横机电技术开发公司 (中国铁道科学研究院机车车辆研究所) 根据中国铁路总公司打破垄断、自主开发和对等替代的工作要求, 自主研制了CRH3型高速动车组制动系统, 突破了国外公司的技术垄断和限制, 掌握了系统集成技术、关键技术与核心技术, 完成了正向设计开发、生产制造、部件型式试验、产品出厂检验、系统装车调试、运用考核等各项工作。

1 设计原则和主要技术参数

1.1 设计原则

根据既有CRH3型高速动车组总体技术要求和相关标准要求, 在研究既有高速动车组制动系统功能、性能和接口技术、运用情况基础上, 自主研制并掌握制动系统的核心技术, 完成制动系统和关键部件的正向设计和自主化设计、研制和地面试验, 功能、参数及接口与CRH3型高速动车组一致, 能够实现与原车整机及部件级对等替代, 并按照中国铁路总公司要求进行方案评审、试用评审后开展系统装车应用考核工作。

1.2 环境条件

海拔:≤1 500 m;

使用环境温度:-40~40℃;

月平均最大相对湿度:不大于95% (该月月平均最低温度为25℃) ;

最大风速:一般年份15 m/s, 偶有33 m/s;

运行环境:有风、沙、雨、雪天气, 偶有盐雾、酸雨、沙尘暴等现象。

1.3 线路条件

正线最大坡度:12‰, 困难条件下20‰;

站段联接线坡度:不大于30‰。

1.4 车辆条件

轴重:<17 t;

车轮直径 (新轮/磨耗到限) :非动力转向架920/860 mm, 动力转向架920/830 mm。

1.5 制动系统主要技术指标

总风压力:最大压力1 000 k Pa, 正常工作压力750~900 k Pa;

运行速度:正常运行速度300 km/h, 最高运行速度350 km/h;

常用制动冲动极限:≤0.75 m/s3;

紧急制动减速度:≤1.2 m/s2;

紧急制动距离:初速度300 km/h时≤3 800 m, 初速度350 km/h时≤6 500 m;

紧急制动时制动缸升至最高压力90%的时间:<2.3 s;

满载时列车具备在30‰坡道上安全停放的能力。

2 系统方案设计

2.1 系统技术特点

自主化CRH3型动车组制动系统是按照“故障-安全”原则设计的微机控制式直通式电空制动系统。制动系统由司机制动指令设备、制动控制系统、车轮防滑保护系统、风源系统、基础制动装置、辅助装置等组成, 具有常用制动、紧急制动、防滑控制、停放制动、备用制动等功能, 并设有与车载列车运行控制系统的接口。制动系统采用空电复合制动模式, 电制动优先, 电制动能力不足时采用空气制动。各车微机控制装置通过网络或列车硬线接收司机制动请求, 直接控制各车制动缸充风或排风, 实施车辆制动和缓解。系统具有控制精度高、反应迅速、操纵灵活、车辆制动同步性好等特点。CRH3型动车组制动系统组成见图1。

2.2 系统管理

自主化C R H3型动车组列车中每4辆车 (2动2拖) 组成一个制动单元, 每个单元内用多功能车辆总线 (Multifunction Vehicle Bus, MVB) 贯穿单元各车辆系统或设备, 各单元间通过列车通信网络 (T r a i n Communication Network, TCN) 网关与绞线式列车总线 (Wire Train Bus, WTB) 连接, 完成列车级信息传递。

制动系统分为三级管理与控制, 其中列车制动管理器 (TBM) 负责列车制动管理、压缩机管理和制动试验等功能, 管理和汇总的信息通过MVB/WTB在列车中传输。制动单元管理器 (SBM) 负责本单元的制动管理、汇总本单元状态信息, 并完成TBM与车辆制动控制单元 (BCU) 、中央控制单元 (CCU) 之间信息的转发。车辆BCU负责本车的制动控制、防滑控制、制动诊断等。BCU接收SBM转发的列车制动指令, 并将控制和诊断信息通过MVB传输给SBM。制动力管理与指令传输流程见图2。

每辆车都有一个制动控制单元, 端车BCU除管理本车制动系统控制和诊断外, 还担负着本单元内的制动管理任务。如果端车是头车, 该车BCU还将作为列车主控单元, 担负着列车的制动管理任务。

当TBM接到来自制动控制器或列车控制系统的制动指令后, 负责整列车的制动力计算和分配, 并通过MVB和WTB将制动力分配信号发送至各单元的SBM, SBM进行单元内电制动和空气制动的分配。SBM将制动指令通过WTB传送给各车BCU, 各车BCU对本车进行制动控制。

2.3 常用制动控制

列车正常运行时主要采用常用制动。常用制动采用减速度控制方式, 根据速度和司机控制器手柄级位确定出目标减速度, 进而计算出应施加的制动力。目标减速度和实际制动力会跟随速度不同实时调整。制动力还会根据制动负荷大小自动调整。常用制动减速度曲线见图3。

2.4 紧急制动控制

紧急制动有复合制动和纯空气制动2种模式, 紧急制动时将产生最大制动力并达到最大减速度。紧急制动时既要考虑轮轨间的黏着情况, 又要考虑制动盘的热负荷承受能力, 因此采用减速度分级控制方式, 分级控制点分别是200 km/h、300 km/h。各速度下实施的制动力根据制动盘热容量、黏着系数和电制动特性给出。

2.5 复合制动控制

自主化CRH3型动车组制动系统采用先进合理的全列车复合制动模式, 充分发挥全列车的电制动作用。常用制动时优先在列车内使用电制动, 只有当整列车电制动力不足或电制动失效时才施加空气制动。列车紧急制动时也是优先采用复合制动控制, 这样可以把摩擦制动产生的排放减到最小。复合制动减速度曲线见图4。

由图4可以看出, 在列车施加4N级及以下常用制动时, 电制动力完全可以满足列车制动力需要。只有在制动级位高于5N时, 才需要补充空气制动力。

2.6 制动防滑控制

自主化CRH3型动车组制动系统防滑系统按照减速度准则和速度差准则进行防滑控制。每辆车的防滑装置检测本车4根轴的速度信号, 并进行列车基准速度、速度差、减速度等计算。当轴减速度小于临界值时, 以最高的轴速度作为列车速度;当轴减速度大于临界值时, 按临界减速度基准计算列车速度。

高速列车制动力的实施取决于轮轨黏着状态, 而轮轨黏着系数随着速度的提高呈下降趋势, 使得高速制动时出现滑行可能性更大。通过对动车组制动时轮轨黏着机理和既有高速列车试验数据的分析, 掌握了高性能制动防滑控制技术, 保证列车在各种速度制动时迅速适应轮轨状态的变化, 既能有效进行车轮滑行保护控制, 又能充分利用轮轨间的黏着力。

对于空电复合制动出现滑行时, 动车首先实施电制动防滑, 但电制动连续降低超过一定时间时, 则将减小或切除电制动而实施空气制动防滑, 以防止轮对擦伤。拖车轴上没有电制动, 仍按空气制动方式进行防滑控制。

由于优化了防滑控制系统基准速度的计算方法, 有效解决了黏着持续降低尤其是一辆车4个轴同时发生滑行时, 基准速度与列车实际速度的偏差会不断积累增大的问题, 增加了在车轮滑行较严重时采取主动防滑控制的措施, 保证了制动力的正常发挥, 又防止车轮滑行和擦伤。

2.7 备用制动

当电空制动系统出现故障或列车需要回送、救援时, 列车可用备用制动装置限速运行。备用制动是通过备用司控器控制列车管 (BP) 的压力, 进而控制每辆车的分配阀和中继阀, 使制动缸制动或缓解。

2.8 停放制动

停放制动采用弹簧储能停放制动方式, 保证列车能够安全停放在规定坡道上。

2.9 基础制动装置

基础制动装置的性能直接关系到列车运行安全, 自主化CRH3型动车组基础制动采用盘形制动方式。动力转向架的每个轴安装2套轮装铸钢制动盘, 拖车转向架的每个轴安装3套轴装铸钢制动盘, 闸片采用粉末冶金材料。

高速制动时制动盘和闸片短时间内经历快速升温和强对流降温过程, 必然导致制动盘在制动过程中要承受很高的热载荷和交变热应力。通过对制动盘材料性能、结构分析和试验分析, 对制动盘材料和结构进行优化, 使制动盘材料具有良好的高温力学性能, 抗热疲劳性能, 稳定的热强性、导热性能及一定的抗氧化能力, 结构更加合理。制动盘材料力学性能见表1。可以看出, 制动盘材料在650℃高温时仍具有较高的力学性能, 在-60℃的低温环境中具有良好的冲击韧性。

闸片主要性能参数见表2。闸片为铜基粉末冶金材料, 具有足够的强度、硬度、耐磨性和耐热性能。闸片摩擦单元采用弹性浮动结构, 这种结构让制动盘受力均匀, 使制动盘温升更加一致, 有效降低制动盘产生热斑等热损伤的可能。

3 系统自主替代范围分析

3.1 制动控制系统

自主化替代的EC01、TC02车2套制动控制系统硬件覆盖了CRH3型动车组制动控制系统各种功能的气动控制模块, 包含塞门模块、直通式空气制动模块、分配阀模块、撒砂控制模块、停放制动控制模块、升弓供风模块共6个气动控制模块, 接口与CRH3型动车组气动控制模块一致, 性能、技术参数等满足要求。

自主化替代的EC01、TC02车2套制动控制系统软件覆盖了CRH3型动车组制动系统软件的控制策略和逻辑, 包括列车制动管理、单元 (4辆车) 制动管理、单车制动管理、菜单引导制动试验、自动制动试验、故障诊断、故障导向安全控制等功能, 功能与现车完全一致。同时, 软件能够覆盖CRH3型动车组制动系统与CCU、TCU、司机室显示屏 (HMI) 、列车超速防护系统 (ATP) 等其他系统间的接口。

3.2 基础制动装置

自主化替代的IC03、BC04车各1个转向架的基础制动装置覆盖了CRH3型动车组各型基础制动设备和部件, 包含轮装制动盘、轴装制动盘、闸片、动轴夹钳单元、拖轴夹钳单元、拖轴带停放夹钳单元、停放制动手动缓解拉绳等, 接口与CRH3型动车组基础制动装置一致, 性能、技术参数等满足要求。

3.3 风源系统

自主化替代的IC03车的主空压机和TC02车的辅助空压机与CRH3型动车组主空压机、辅助空压机接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

3.4 防滑系统

参考UIC 541-05:2005标准要求, 自主化替代的EC01、TC02车2套制动控制系统中的防滑控制单元覆盖了CRH3型动车组的车轮滑行保护控制 (WSP) 、车轮不旋转检测 (DNRA) 功能, 性能、技术参数等满足要求。

自主化替代的EC01、TC02车的速度传感器覆盖了CRH3型动车组单、双通道2种类型的速度传感器, 接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

自主化替代的EC01、TC02车的防滑排风阀与CRH3型动车组的防滑排风阀接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

3.5 备用制动控制系统

自主化替代的EC01、TC02车2套制动控制系统中的分配阀模块用于将列车管压力变化转换为制动缸控制压力, 与CRH3型动车组分配阀模块接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

自主化替代的EC01车的备用制动集成板用于实现备用制动时的列车管压力控制, 与CRH3型动车组备用制动集成板接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

3.6 司机制动指令设备

自主化替代的EC01车司机制动指令编码模块用于将司机制动控制器输出的模拟量电信号转换为数字形式电信号, 与CRH3型动车组司机制动指令编码模块功能、接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

自主化替代的EC01车司机制动阀用于在备用制动时控制备用制动集成板以实现列车管压力控制, 与CRH3型动车组司机制动阀功能、接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

自主化替代的EC01车紧急制动阀用于在操作司机制动控制器至紧急制动位 (EB位) 时排空列车管压力, 与CRH3型动车组紧急制动阀功能、接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

自主化替代的EC01车蘑菇形紧急制动按钮用于实现在紧急情况下快速排空列车管压力, 与CRH3型动车组紧急制动按钮功能、接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

3.7 空气弹簧供风设备

自主化替代的TC02车高度阀、溢流阀、平均阀、压力开关等与CRH3型动车组的对应设备功能、接口一致, 性能和技术参数等满足要求。

3.8 辅助设备

自主化替代的塞门、单向阀、滤清器等部件与CRH3型动车组对应设备功能、接口一致, 性能和技术参数等满足要求。同时因现车数量较多, 选择典型位置进行自主替代。

自主化研制的电磁阀、压力测点、节流阀等部件因相同类型的部件已包含在制动控制系统等其他自主替代的装置中, 因此无需单独替代。

自主化研制的风缸、软管、压力表、指示器等部件, 相同类型部件已具有长期供货和成熟应用业绩, 无需替代装车运用考核。

4 系统装车运用考核情况

自主研制的CRH3型动车组制动系统在广州铁路 (集团) 公司、北京铁路局不同的CRH3型动车组上完成了载客运行考核, 各系统运行状态良好, 未发生影响行车安全和运行秩序的故障, 对实现我国动车组持续创新、提高动车组在国际市场的竞争力具有十分重要的意义。

自主研制的CRH3型动车组制动系统整套基础制动装置在广州铁路 (集团) 公司所属CRH3-070C动车组换装, 最高持续运行速度300 km/h, 在武广高铁累计运行120万km, 安全无故障;制动系统在北京所属CRH3-005C动车组换装, 最高持续运行速度300 km/h, 在京津城际铁路累计运行30余万km, 安全无故障;制动闸片在北京所属CRH3-019C动车组换装, 在京津城际铁路完成了一个磨耗周期的运用考核, 并已推广应用。

5 主要技术创新

5.1 首次成功研制出完全自主知识产权的高速动车组制动系统

自主化CRH3型动车组制动系统涉及自动化、电气电子、气动、机械、网络、摩擦材料、计算机等多种技术, 是现代高新技术的集成产品。系统强化了微机直通电空制动系统的性能和可靠性, 充分利用再生制动;随着速度的提高, 轮轨黏着系数越来越低, 列车制动时出现滑行可能性越来越大, 研制出高性能的制动防滑技术;列车制动动能与速度平方成正比, 高速列车制动时将产生巨大热负荷, 研制出承担热负荷吸收的制动盘和耐热裂性能和抗热衰退性好的闸片;针对列车高速运行时轮轨黏着系数较低的情况, 优化了高速制动阶段的制动力分配、减速度控制;出于可靠性和可维护性考虑, 系统具有模块化和标准化的技术特点等。

5.2 完善的系统诊断和故障导向安全控制

动车组制动的安全性主要涉及制动系统的制动能力、可靠性、故障导向安全设计等方面。在需要停车时, 制动系统必须能让运行的动车组在规定制动距离内停下来, 动车组紧急制动距离取决于最大制动能力, 而列车最大制动能力的设计要考虑轮轨间的黏着利用、基础制动热容量及制动控制性能等因素。制动系统关系到列车运行安全, 因此其必须安全、可靠, 各子系统、关键部件和控制软件在设计时必须可靠并有足够冗余。同时, 列车故障导向安全的思想必须贯穿制动系统的整个设计过程。

自主化CRH3型动车组制动系统及重要子系统、关键部件和控制软件在保证自身可靠性的同时, 在列车安全性上具有高度冗余性, 能够确保列车在需要停车时按照规定制动距离停下来, 而不会对列车造成任何设备损坏, 即使制动系统故障也能保证列车安全制动停车, 并具有使列车移动到下一站的制动能力, 是一个充分考虑安全的制动系统。自主化CRH3型动车组制动系统具有良好的故障诊断功能, 以行车安全作为首要考虑因素, 故障诊断系统可确认、评估、报告在所有操作模式中发生的多数故障, 包括故障对系统自身及对其他系统的影响, 便于系统维护、故障定位查找和分析故障成因。动车组在运行过程中, 有关运行参数、过程数据、故障数据经由网络接口实时传输至中央诊断系统, 用于实时监控列车状态并报告可能发生的故障和错误。制动系统诊断出故障时, 列车将根据故障等级自动进行故障导向安全控制, 保证列车安全、受控运行, 并可及时查找故障并分析故障成因。

5.3 研制出具有国际先进水平的动车组制动系统研发设计平台

动车组制动系统研发设计平台主要由制动系统电气仿真设计平台、气动系统仿真设计平台、摩擦副仿真设计平台、动车组电空制动系统试验台、高速500 km/h基础制动试验台、动车组制动系统关键零部件试验台组成。该平台采用现代化的计算机仿真分析技术和先进的设计理念, 对多种技术进行集成创新, 集计算机仿真分析设计、系统试验、零部件试验技术于一体, 具有动车组制动系统及零部件研发设计、测试分析、试验验证能力, 为动车组制动技术产品研发阶段节约了研究经费、缩短了开发周期、优化了产品质量, 提升了中国铁道科学研究院在动车组制动系统方面的研发实力, 也为动车组制动系统的研发、技术条件制定、产品认证提供了强有力的理论依据和技术保障, 对我国制动技术与产业的长远发展具有重要的战略意义。动车组制动系统研发设计平台进行了多项技术攻关, 最终完成了平台建设, 并进行了一系列技术创新, 达到国际先进水平。

6 结束语

自主化CRH3型动车组制动系统采取高可靠性、舒适性设计, 运用微机和网络控制技术, 优先充分利用再生制动, 有效解决了既有动车组遇到的制动防滑、高制动负荷等问题, 满足动车组技术要求, 突破了国外公司的技术垄断和限制, 掌握了关键技术与核心控制技术, 突破既有平台的技术约束, 使我国铁路的技术创新不再受限制。

参考文献

[1]铁道部运装客车[2010]253号时速350公里新一代动车组技术条件[S].

[2]张曙光.铁路高速列车应用基础理论研究与工程技术[M].北京:科学出版社, 2007.

高速动车组音视频系统 篇8

新一代高速动车组主变压器将25k V的一次电压降至供4个牵引绕组使用的1847V的二次电压, 在此降压过程中牵引绕组需要完全浸入循环流动冷却介质中进行降温。变压器油箱为钢结构, 冷却介质是矿物油, 冷却是借助一个循环泵实现的。

冷却介质最大升温65K, 最高温度 (绝对) 105℃, 如果升温比规定的高, 则必须关闭变压器。大多数冷却在油箱中, 油箱中的热油被抽如冷却器中, 冷却液通过另一根管流回油箱中, 为补偿冷却液的体积, 油箱通过管子与储油罐连接起来。

冷却介质变压器油主要用途为:提供导线同绕组间的绝缘及与接地部件的绝缘、提高油浸纸的电介质强度、消除飞弧的电弧、接收积累和传输变压器内产生的热量 (即损耗) 。在实验室中分析完成后, 为变压器注入清洁的纯变压器油。运行不当时, 来自内部部件的颗粒以及空气中的湿气会污染矿物油并降低它的介电质性能。目前, 主变压器在试验和运行过程中多次出现渗油现象, 导致主变压器不能满足试验要求, 甚至导致接地电缆着火严重影响行车安全。

2 渗油现象简介

目前, 在单车调试期间发现多起变压器冷却系统渗油现象, 在相关技术人员以及供应商都无法分析出具体渗漏源、渗漏原因, 确定整改措施前, 为了保证整车质量, 不得不对已经吊装完毕的变压器及冷却单元进行拆卸更换, 从而导致车辆从单车调试返回总组场地起车、调平、拆卸更换变压器及冷却单元以及其他相关部位、落车、调试, 严重影响生产进度, 增加生产成本。

在新一代高速动车组前35列车中共发生8起由于变压器冷却系统渗油更换变压器的情况, 现对这8起渗油现象描述如下:

a.变压器油泵单向阀处渗油现象1例, 供应商更换单向阀后, 仍然继续渗油, 初步怀疑单向阀上方法兰连接处的密封橡胶圈损坏造成渗油, 相关技术部门和供应商建议更换变压器及冷却单元。

b.变压器油泵排油孔螺栓处漏油现象1列, 供应商将排油孔螺栓进行再次紧固漏油现象消除, 同时要求供应商对所有供应的变压器油泵排油孔进行检查, 查看是否有松动现象。

c.变压器冷却单元电机侧排风格栅上有油迹, 但西门子专家、设计、供应商和工艺部门都无法找到渗漏点, 经过分析冷却单元油路管道和通风系统内部结构, 得出渗油原因如下:冷却单元油路出现漏油, 同时滴落在通风系统上。电机工作时滴落的油被风带着从通风系统渗透到下面的通风格栅上。此类变压器渗油现象共6例。

3 渗油问题分析

根据上述8起变压器冷却系统渗油现象初步分析原因如下:

a.变压器冷却系统管路连接主要采用法兰和橡胶密封圈进行密封, 在法兰紧固施工过程中橡胶密封圈容易损坏, 随着时间推移以及外界温度的升高会加剧橡胶密封圈损坏程度, 造成局部渗油。

b.不锈钢管的热膨胀系数为17.3×10-6

变压器油 (45#) 热膨胀系数为7.5×10-4

变压器油 (45#) 密度为0.895kg/L

变压器内及管路内变压器油的体积:630L

冷却系统内变压器油的体积:78L

20℃时膨胀油箱注油的体积:52L

膨胀油箱箱体的体积:150L

得出变压器系统首次注油体积为:630L+78L+52L=760L

温度升高1℃整个变压器系统的油膨胀的体积为:

由于变压器油 (45#) 的热膨胀系数远大于不锈钢管的热膨胀系数, 可能导致温度升高时法兰连接处、管接头处、不锈钢管焊缝处有渗油现象。

c.变压器油管路采用铅焊, 由于各种焊接缺陷导致整个油管路在使用过程中渗油。当电机工作时, 滴落的油沿着通风系统被带到通风格栅上。

d.冷却回路中, 有三个圆盘阀:分别位于油箱的入口和出口法兰处以及泵管道中。运行时, 圆盘阀必须处于打开位置, 如果圆盘阀断面粗糙有凹痕, 可能会造成油顺着圆盘阀接触面流出。在使用时, 请注意旋转方向要正确:

打开:从“关闭”位置顺时针旋转90°;

关闭:从“打开”位置逆时针旋转90°;

如果旋转方向错误会损坏阀内垫圈, 也可能造成渗油问题。

4 渗油问题解决方案

以上8例变压器冷却系统渗油现象, 均为供应商变压器冷却系统内部渗油, 渗油速度缓慢, 只有长时间 (至少12小时) 仔细观察才能发现变压器冷却单元底板上有微量变压器油。因此, 目前解决方案如下:

a.供应商严格控制变压器冷却系统的焊接、组装, 保证所有紧固件都完全紧固, 橡胶密封圈状态良好, 冷却油路进行保压试验保证密封。

b.从工艺角度增加两道检查工序保证提前发现变压器及冷却单元是否渗油, 减少车辆起车、拆车比例。

在总组吊装前, 检查变压器冷却系统的所有6个单向阀门为打开状态 (一字口与管路呈水平方向是打开状态) , 目测检查所有的密封:变压器阀、变压器油泵、变压器冷却系统管路全部密封, 无泄漏, 同时变压器冷却系统下面的所有底板上无油迹。吊装完毕后12小时后再次全面对变压器冷却系统进行检查无漏油现象。这样将料件质量问题提前发现提前解决。在列车动态试验结束后和列车走车前, 对变压器冷却系统进行全面检查无漏油现象。这样保证列车出厂前无任何漏油现象。

参考文献

高速动车组音视频系统 篇9

为进一步缓解铁路运力紧张、提升运输服务品质, 在全国范围内实现高速铁路网是必然的趋势[1]。牵引传动系统作为高速列车的重要组成部分, 是列车的动力来源。由于实验条件限制以及相关硬件设备的成本问题, 研究者不可能在实验室完成真实的牵引传动系统的平台搭建, 如今用的比较多的是使用Matlab等仿真软件完成模型的搭建和相关数据的纯软件仿真。虽然通过仿真能得到被测量所需的理想结果, 但不能实现信号的实时在线监测和故障发生时控制器对故障情况的及时响应。

本研究利用RT-LAB实时仿真软件搭建高速列车牵引传动系统的仿真模型, 并与GE公司CT11系统为开发平台的控制器以及列车通信网络 (MVB) 组成硬件在环的实时仿真系统。

1 CRH3型高速动车组牵引传动系统

CRH3型高速动车组采用的是4动4拖8辆编组, 其中相邻的两辆动车为一个基本的动力单元, 每个动力单元都有相应的牵引传动系统, 其基本结构框图如图1所示。牵引传动系统主要由牵引变压器、牵引变流器和牵引电机三部分组成。25 kV/50 Hz单相交流电从接触网经受电弓、真空断路器, 经牵引变压器降压后, 输出单相1 550 V/50 Hz的交流电。牵引变流器输入侧为两个并联的四象限脉冲整流器 (4QC) , 输出电压经过中间直流环节得到平滑的直流电压。直流电压经PWM逆变器转换成牵引传动系统所需要的变压变频三相交流电, 从而驱动异步牵引电机[2,3]。

1.1 四象限脉冲整流器

目前整流器电流控制技术主要有间接电流控制和直接电流控制, 由于瞬态直接电流控制策略能使系统直流侧电压稳定快、动态响应好、对系统参数变化能做出快速调整, 该技术是高速动车组脉冲整流器普遍采用的控制技术[4,5]。

瞬态直接电流控制框图如图2所示。为了使中间直流环节电压恒定, 本研究将实时检测到的中间直流电压Ud与给定电压Ud*进行比较, 经PI调节器输出增大或减小的IN*, 以达到反馈控制Ud的目的。同时实时检测电网电压和电流值, 经运算电路后输出参考电压信号Us与三角载波进行SPWM调制, 生成控制信号驱动开关器件。

1.2 牵引传动系统直接转矩控制

传统的动车组牵引传动系统牵引电机的控制方式主要采用矢量控制技术, 而继矢量控制技术之后发展起来的直接转矩控制技术 (DTC) [6], 它是在定子坐标系下观测电机定子磁链和电磁转矩, 将磁链、转矩观测值与参考值经滞环比较器比较后得到磁链、转矩的控制信号, 再由开关表选择合适的电压矢量控制定子磁链的走向, 从而达到控制转矩的目的。定子磁链的计算只与定子电阻有关, 而定子电阻的测量又相对比较容易, 使得磁链的估算更容易、更精确, 受电机参数变化的影响较小。所以本研究提出的动车组牵引传动系统采用直接转矩控制方式驱动牵引电机[7,8]。

牵引电机的直接转矩控制系统将电机给定转速和实际转速相比较, 经速度PI调节器输出给定的转矩;同时该系统根据实测电机三相电流和电压值, 利用磁链和转矩估计模型分别计算电机的定子磁链和电磁转矩大小、计算电机转子的位置。然后分别计算电机给定磁链和转矩与实际值的误差, 经滞环控制器后根据它们的状态选择逆变器的开关矢量, 从而得到所需的SP-WM波形, 实现对牵引电机的直接转矩控制[9]。

2 CRH3型动车组牵引控制单元

2.1 牵引与制动特性

动车组在牵引和制动过程中可分为两个区域:准恒转矩输出区和恒功率输出区[10]。CRH3型动车组在不同的速度时刻根据牵引与制动特性曲线输出所需的牵引力, 使动车组顺利完成牵引或制动过程。

牵引工况时, 牵引力和速度的数学关系为:

制动工况时, 制动力和速度的数学关系为:

式中:F—1个编组 (16台电机) 轮轨牵引力/制动力, kN;v—动车组速度, km/h。

2.2 牵引电机转矩、转速以及负载转矩计算公式

牵引电机转矩指令可以根据当前列车速度和牵引特性曲线计算得到:

牵引电机转速与动车组运行速度换算关系为:

高速动车组基本阻力公式为[11]:

由转矩计算公式可得每台牵引电机的负载转矩为:

式中:F—1个编组 (16台电机) 轮轨牵引力/制动力, kN;v—动车组速度, km/h;Te—1台牵引电机输出转矩, N·m;d—车轮直径, m;N—动车组牵引电机总数;a—传动比;η—传动效率;n—电机转速, r/min;np—电机极对数;fz—动车组基本阻力, N;m—动车组总质量, t;TL—1台牵引电机负载转矩, N·m。

2.3 牵引控制策略

列车牵引控制策略的结构框图如图3所示。

CRH3型动车组由司机室的牵引手柄、速度手柄和制动手柄来控制列车运行。该系统根据目标速度与列车实际速度之间的关系来实现牵引、恒速运行和制动等不同运行工况下的模式切换。

在列车启动阶段, 司机给定列车运行的目标速度, 由牵引特性曲线得到相应的牵引力, 牵引力经列车牵引控制单元计算相应的转矩, 从而作为牵引电机直接转矩控制模型的输入来控制牵引变流器, 使列车处于牵引加速的运行状态。当给定速度与列车实际速度的偏差大于5 km/h时, 列车处于牵引模式。

当给定速度与列车实际速度的偏差在-5 km/h～5 km/h之间时, 列车进入恒速运行模式, 使列车实际运行速度保持恒定。

列车运行在不同区域时有不同的限速要求, 列车速度超过限速值或者给定速度与列车实际速度的偏差小于-5 km/h时, 列车进入制动模式, 最后在限速值或者给定的速度下稳定运行。

3 列车牵引传动系统的半实物仿真

3.1 RT-LAB实时仿真系统简介

RT-LAB实时仿真器是由加拿大Opal-RT公司开发的一套基于模型设计和测试应用的平台, 它主要应用于实时仿真系统、快速控制原型和硬件在环测试系统。它与其他仿真平台的不同之处在于:它可以把复杂的模型划分为多个子系统, 再把这些子系统分配到多个目标机的节点上, 从而构成了一个可伸缩的分布式实时仿真系统。

一台装有Matlab/Simulink和RT-LAB软件的主机 (Host) 可以完成系统建模、在线参数调节和信号监测等工作。而运行QNX或者Redhat等实时操作系统的目标机 (Target) 完成的是对模型的实时计算。目标机是Opal-RT公司为硬件在环仿真应用设计的实时仿真器, 其内部配置了多核处理器, 可以进行复杂系统的模型计算。主机和目标机之间通过TCP/IP或者IEEE 1394进行实时在线交互[12]。

3.2 硬件在环系统仿真模型

RT-LAB实时仿真器包含有op5340、op5330、op5353、op5354模拟量和数字量输入输出模块, GE CT11系统装有TEWS公司tpmc系列输入输出模块。由GE CT11系统为开发平台的控制器接收司机室经列车通信网络 (MVB) 传来的控制信号, 通过tpmc551dac模块将数字量转化为模拟量, 并将其传输给RT-LAB实时仿真器的op5340AI模块, 下载有软件仿真模型的RT-LAB实时仿真器接收到控制信号后会实现不同模式下运行工况的仿真。同时本研究将牵引传动系统仿真模型中有用的信号量通过I/O通道输出, 再由GE公司CT11系统经MVB通信网络传输到司机室, 以便对牵引传动系统进行实时在线监测, 也可以对发生的故障做出及时的判断。在列车通信网络环境下, 牵引传动系统的硬件在环仿真系统结构框图如图4所示。

在整个列车牵引传动系统硬件在环仿真系统中, 被下载到RT-LAB实时仿真器中的软件仿真模型如图5所示, 它被分作4个模块, 由仿真器的4个核作并行运算处理。其中, sm_TC是由电网电压、牵引变压器、牵引变流器以及牵引电机组成的子系统;ss_monitor子系统用于控制信号的给定与反馈信号的监测, 该子系统中包含信号输入/输出模块, 通过GE CT11系统可以实现仿真器输入/输出模块与司机室之间的信号传输;ss_TCU子系统完成四象限整流器和逆变器直接转矩控制算法的仿真;ss_console子系统将部分信号量由示波器进行观测。

3.3 仿真结果及分析

本研究由司机室给定的牵引、制动及速度信号来模拟不同的运行工况。CRH3动车组牵引电机具体参数如表1所示。

式 (3～6) 是牵引电机转矩、转速以及负载转矩计算公式。针对CRH3型动车组, 其用到的车辆基本参数如下[13,14,15]:

本研究根据搭建的仿真模型设置相关参数, 由司机室牵引手柄、速度手柄和制动手柄控制列车的运行。列车初始给定速度为240 km/h, 列车处于牵引状态;当列车实际速度到达240 km/h时, 列车处于恒速运行状态;25 s时, 列车给定速度降为180 km/h。当然列车运行期间还要考虑运行环境问题, 即限速问题。

由于RT-LAB仿真软件中模拟量输出模块所对应的硬件的输出电压范围是-16 V～+16 V, 本研究在实测输出结果的时候将仿真模型中的相关信号量缩小一百倍处理, 以满足硬件对量程的要求。本研究使用RT-LAB仿真软件ScopeView工具查看的仿真波形和使用Tektronix公司的MSO3032示波器实测所得RT-LAB仿真器模拟量输出波形, 如图6、图7所示。

在实测运行速度输出值满足硬件量程的前提下, 比较图7 (a) 和7 (b) , 发现图7 (a) 中实线所对应的列车运行速度仿真曲线与图7 (b) 中实测运行速度曲线的变化趋势保持一致。通过这两张图可以看出, 列车运行速度比较平稳。牵引状态时列车运行速度从0 km/h开始加速, 当速度达到一开始给定的目标速度240 km/h后, 列车进入恒速运行模式;18.5 s时运行速度比限速大, 列车处于制动模式, 此时实际速度略低于限速值;24 s后, 列车保持在略低于限速值120 km/h的恒速运行模式;25 s时, 给定速度由240 km/h降为180 km/h, 此时列车仍以略低于限速的速度运行;38 s时运行速度达到180 km/h, 列车再次进入恒速运行模式。

对仿真结果及实测波形进行分析, 图6中牵引电机输出转矩的仿真结果与实测波形保持一致, 并随速度的变化而平稳变化;运行速度的仿真结果与实测波形的变化趋势保持一致, 在图7 (a) 中虚线所示的列车运行限速条件下列车的运行速度曲线比较光滑, 并始终保持在规定的限速范围以下。通过对波形的比较分析说明, 牵引电机直接转矩控制对定子磁链和转矩具有较好的控制效果。

4 结束语

通过对CRH3型高速动车组牵引传动系统的介绍, 本研究在Matlab/Simulink环境下, 基于RT-LAB软件搭建了整个系统的仿真模型, 并利用RT-LAB实时仿真器和GE CT11系统以及列车通信网络 (MVB) 组成了硬件在环的仿真平台。该模型牵引电机采用直接转矩控制技术, 依据列车的牵引控制策略, 可以完成牵引、恒速运行、制动等不同运行工况的模拟。