地铁列车车体技术发展综述

来源 :电力机车与城轨车辆 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a630939408
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为了推动系列化中国标准地铁列车的研制,文章调研分析了欧盟和日本地铁列车车体技术的研究成果和发展趋势,探讨了国内车体技术的发展目标与策略,并着重分析了标准地铁列车车体的设计方案.通过分析目前车体技术标准体系存在的问题,逐步完善和构建符合我国国情的标准体系架构,最终实现地铁列车车体产品和标准的双重国产化.
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为实现在有限地热资源条件下,通过改变运行策略调整冷热电比例以满足用户需求,提出了一种多热泵辅助低温地热能的冷、热、电三联供系统(CCHP).从热效率、(火用)效率、(火用)经济性成本和二氧化碳减排量4个角度对系统进行了性能分析.结果 表明:该系统在有限地热供给条件下,通过调整热泵组的运行方式,可以灵活调配用户的冷、热、电需求;在设计制冷工况下,系统热效率和(火用)效率分别为37.7%和12.15%;在设计供热工况下,系统热效率和(火用)效率分别为53.44%和40.68%,(火用)经济性分析表明制冷水成本
目前国内地铁列车制动系统模块化和集成化程度较低,备品备件种类繁多.文章介绍了标准地铁列车制动系统的集成化设计方案,分析了系统的结构和气路原理.该方案对整车制动系统的功能单元进行重新划分,并结合安装位置对主供风单元、空簧附加风缸模块、升弓装置等部件进行集成化、简统化设计,可提高产品的通用性和互换性,提高工作效率,降低生产成本.
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目前国内轨道交通车辆存在多种控制模式,导致控制功能的精细化、通用化、标准化应用较差.文章依托标准地铁列车项目,从整车控制角度系统性设计了集中式的制动力管理方案,缩短了系统间交互时长,实现了电制动在不同工况下的充分利用,提升了列车制动模式下的精细化控制.
双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)参数受到负载量、温度等因素的影响而发生变化,降低了传统模型参考自适应系统(MRAS)无传感器控制方法的精度和稳定性.针对这个问题,提出一种基于电阻和磁链辨识分段处理的无传感器控制方法,电机低速运行时加入电阻辨识,高速运行时加入磁链辨识.为此,结合电机数学模型,研究了全速MRAS无传感器控制参数辨识系统,推导多参数辨识的自适应律,并验证参数估计唯一性和收敛性.仿真和实验结果表明,改进后的无传感器控制方法能够准确跟踪转子的速度和位置,具有良好的鲁棒性,降低了对参数的敏感性
无油空压机已逐渐成为轨道交通车辆空气制动系统配置的主流空压机形式,文章介绍了自主设计的无油活塞式空压机的结构组成和工作原理,详细阐述了散热结构和关键部件的设计方案,并对无油活塞式空压机的性能指标进行了试验验证,结果表明其可以满足标准地铁列车制动系统的使用需求.
文章介绍了针对标准地铁列车研制的自主化制动控制电磁阀,阐述了其结构组成和工作原理、主要参数要求、关键部件设计及计算仿真,并通过试验研究验证了自主化产品的性能与参数.试验结果表明自主化产品与进口产品性能相当,可以满足标准地铁列车制动系统的使用需求.
交流耗能装置是解决柔性直流电网故障情况下功率盈余问题的关键设备,在此以张北工程交流耗能装置为例,介绍了其核心设备晶闸管阀的电气设计、结构设计、控制系统设计,对研制的交流耗能装置晶闸管阀开展型式试验和换流站现场交接试验.通过对现场调试出现的典型问题进行分析,开展了晶闸管控制单元正向电压建立定值的优化研究,完善了设计方案.
高侧开关作为在以飞机、船舶、车辆为代表的应用领域中控制电动机、继电器、照明等机电、环控系统的关键器件,其负载常呈感性.针对高侧开关关断时感性负载产生的反向电压可能会损坏高侧开关的问题,提出并设计了一种负电压箝位技术.通过理论分析得到了高侧开关关断时的工作原理,为高侧开关的设计提供了参考.芯片采用CSMC 1μm工艺实现,己流片.测试结果显示,负压箝位电路可将高侧开关的漏源电压控制在64V以内,可有效地保护高侧开关.
鉴于目前国内地铁列车网络架构的多样性,不利于行业标准体系的建立以及用户的使用维护,文章分析了标准地铁列车控制与管理系统统型方案的选型,并从冗余性、可靠性等方面对环网方案和链路聚合网方案进行了全面的分析和对比;针对以太网环网架构中数据传输安全方面的要求,介绍了列车以太网通信的安全协议以及如何保证数据传输在全路径中安全有效的手段.