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大型永磁同步电机内外双循环强化散热性能模拟 被引量：2
1
作者 彭德其 曾航 +5 位作者 张治坤 殷伟 晏才松 李广 谭卓伟 张建平 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期195-203,共9页
针对高铁大型永磁同步牵引电机转子区域散热困难、内部温升分布不均匀的问题,在机壳水冷电机结构基础上的定子铁芯外表面处增设轴向矩形风道,并结合气隙、转子减重孔形成内外双循环散热结构,探究降低定子、绕组部位温升和提升电机内部... 针对高铁大型永磁同步牵引电机转子区域散热困难、内部温升分布不均匀的问题,在机壳水冷电机结构基础上的定子铁芯外表面处增设轴向矩形风道,并结合气隙、转子减重孔形成内外双循环散热结构,探究降低定子、绕组部位温升和提升电机内部散热均匀性的影响规律.首先通过Ansoft Maxwell平台仿真得到双循环散热结构在额定工况下各部件损耗值,同时为了更好模拟转子旋转带动气隙中的空气流动,对气隙进行分层处理,采用流-固耦合的有限元分析法模拟研究单、双循环散热结构下电机内部空气流动特性以及温升规律.结果表明,内循环风冷结构使电机内部空气流速显著提高,表面平均换热系数也显著提升,转子区域的热量会随着空气的流动更多地传给温度相对较低的定子区域及机壳,同时减少热量向转子部位传递,从而使转子和永磁体的温升降低.在此基础上,采用正交分析法对矩形通风孔的截面积、数量、高宽比进行结构参数优化,并采用温升分布均匀性系数对电机进行温升评价,得到最优方案下电机最高温升相比单循环散热结构降低12.1K,电机整体温升分布均匀性提升16.54%. 展开更多
关键词 永磁同步电机 流固耦合 强化散热 流体场 温度场 风道
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电力机车牵引电机冷却用轴向离心式通风机降噪仿真优化研究
2
作者 高平 黄笑 王强强 《铁道技术监督》 2025年第5期52-58,共7页
以电力机车牵引电机冷却用轴向离心式通风机为研究对象,探究叶片上开口位置对通风机噪声声压级及压力的影响。采用基于气动噪声数值计算方法的Fluent软件,对通风机噪声仿真分析,提出通风机降噪优化措施,并进行仿真验证。结果表明:相较... 以电力机车牵引电机冷却用轴向离心式通风机为研究对象,探究叶片上开口位置对通风机噪声声压级及压力的影响。采用基于气动噪声数值计算方法的Fluent软件,对通风机噪声仿真分析,提出通风机降噪优化措施,并进行仿真验证。结果表明:相较于原型叶轮,开口位于叶片前缘、尾缘时叶轮整体噪声明显降低,但开口位于叶片前缘时叶轮出口压力大幅下降;开口位于叶片尾缘时叶轮湍流强度有所下降,使得通风机的湍流噪声有所降低。 展开更多
关键词 电力机车 牵引电动机 轴向离心式通风机 降噪 仿真 优化
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一种电力机车应急电源设计
3
作者 赵鹏飞 关晓天 +1 位作者 柯建明 夏焱 《电力机车与城轨车辆》 2025年第5期64-67,共4页
针对电力机车在无接触网区无法自主牵引移动的问题,基于钛酸锂电池的优异性能,设计了一种电力机车应急电源。文章首先分析了电力机车在使用工况下对应急电源的电量和散热需求,然后阐述了应急电源的主电路设计、控制单元设计、结构设计... 针对电力机车在无接触网区无法自主牵引移动的问题,基于钛酸锂电池的优异性能,设计了一种电力机车应急电源。文章首先分析了电力机车在使用工况下对应急电源的电量和散热需求,然后阐述了应急电源的主电路设计、控制单元设计、结构设计、消防设计和保温设计,最后对应急电源样机进行了工况试验验证。试验结果表明,该电力机车应急电源符合设计需求。 展开更多
关键词 应急电源 温度 电力机车 设计
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基于CFD的机车司机室热舒适性优化
4
作者 吴易柳 杨天智 +2 位作者 唐嘉欣 黄宏煜 张森 《内燃机与配件》 2025年第2期31-33,共3页
机车司机室的热舒适性对司机的驾驶体验至关重要,本文通过应用CFD仿真分析手段,以空调送风盒的布置作为变量,以司机坐姿头顶区域的温度和速度作为评价指标,对机车司机室的热舒适性进行了深入地分析与优化。结果表面,经过优化设计,司机... 机车司机室的热舒适性对司机的驾驶体验至关重要,本文通过应用CFD仿真分析手段,以空调送风盒的布置作为变量,以司机坐姿头顶区域的温度和速度作为评价指标,对机车司机室的热舒适性进行了深入地分析与优化。结果表面,经过优化设计,司机坐姿头顶区域的平均温度下降了2.8℃,温差减少了4.4℃。同时,最大风速也从3.08 m/s降低到了0.35 m/s,有效地提升了司机室热舒适性,为司机提供了更加舒适的工作环境。 展开更多
关键词 电力机车 流场分析 热舒适性 温度调节
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蓄电池电力工程车采暖通风系统设计研究
5
作者 张江涛 朱茂华 +3 位作者 周汛 余陈 杨天智 李行 《内燃机与配件》 2025年第4期124-126,共3页
采暖通风系统是保证蓄电池电力工程车设备正常运行和人员舒适性的关键。针对采暖通风系统的设计,本文系统性介绍了其系统总体配置及设备布局方案,系统性梳理总结了通风系统常见各设备的安装设计,并对未来采暖通风系统的设计等作出了分... 采暖通风系统是保证蓄电池电力工程车设备正常运行和人员舒适性的关键。针对采暖通风系统的设计,本文系统性介绍了其系统总体配置及设备布局方案,系统性梳理总结了通风系统常见各设备的安装设计,并对未来采暖通风系统的设计等作出了分析与展望。 展开更多
关键词 蓄电池电力工程车 采暖通风系统 设备布局 安装设计
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永磁牵引电机新型通风结构设计与优化
6
作者 随帅民 唐赢武 +1 位作者 倘广垒 陈璐翔 《电力机车与城轨车辆》 2025年第3期53-58,共6页
针对永磁牵引电机现有通风结构存在的不足,文章以强迫风冷永磁牵引电机通风结构为基础,提出了一种双风路的新型通风结构,并基于新型通风结构的风量分配情况,对新型通风结构进行优化。以某型城际动车组永磁牵引电机为例,提出了不同的风... 针对永磁牵引电机现有通风结构存在的不足,文章以强迫风冷永磁牵引电机通风结构为基础,提出了一种双风路的新型通风结构,并基于新型通风结构的风量分配情况,对新型通风结构进行优化。以某型城际动车组永磁牵引电机为例,提出了不同的风量分配方案,并结合流体场和温度场仿真方法确定了合适的风量分配方案;对该风量分配方案下电机的散热效果进行温度场仿真,并制作样机进行了试验验证。结果表明,仿真结果与试验结果基本吻合,新型通风结构可使永磁牵引电机关键部件的温升显著降低。 展开更多
关键词 永磁牵引电机 通风结构 设计 温升
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动车组充电机直流支撑电容寿命评估方法研究 被引量：2
7
作者 白钰 史芸铭 +3 位作者 裴春兴 艾宇 陈少勇 刘建强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期73-79,共7页
充电机是动车组直流供电系统的核心环节,而直流支撑电容是充电机中的关键元件,如何准确评估直流支撑电容的寿命状态对充电机的故障预测及修程修制的合理安排具有十分重要的意义。针对此问题,对动车组充电机直流支撑电容失效机理进行分析... 充电机是动车组直流供电系统的核心环节,而直流支撑电容是充电机中的关键元件,如何准确评估直流支撑电容的寿命状态对充电机的故障预测及修程修制的合理安排具有十分重要的意义。针对此问题,对动车组充电机直流支撑电容失效机理进行分析,研究不同失效模式对电容退化程度的影响及对应的失效判据;在此基础上,提出一种基于阿伦尼斯模型的电容双应力加速寿命模型;为验证所提模型的正确性,开展基于不同纹波电流和温度的加速寿命实验,通过加速寿命实验确定电容实际失效时间,其与电容双应力寿命模型计算所得的电容理论失效时间相比,误差小于8.7%,验证了所提电容双应力加速寿命模型的正确性。在此基础上,进一步提出动车组充电机直流支撑电容寿命评估方法,实现动车组充电机直流支撑电容在实际运营工况下寿命的准确评估。 展开更多
关键词 动车组 充电机 直流电容 加速寿命模型 寿命评估
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风冷电池热管理系统参数研究与性能优化 被引量：1
8
作者 马肖娜 严华夏 +3 位作者 陈奕 王玉刚 陶求华 范益沿 《制冷与空调（四川）》 2024年第5期614-620,共7页
为提高风冷电池热管理方式的冷却能力,设计了一种湿芯辅助的风冷电池热管理系统。运用Fluent软件对不同充电倍率和电池数量的电池组温度场进行仿真计算,并通过加装铝片改善电池组内均温性。结果表明:与传统风冷电池热管理系统相比,湿芯... 为提高风冷电池热管理方式的冷却能力,设计了一种湿芯辅助的风冷电池热管理系统。运用Fluent软件对不同充电倍率和电池数量的电池组温度场进行仿真计算,并通过加装铝片改善电池组内均温性。结果表明:与传统风冷电池热管理系统相比,湿芯的运用能有效降低电池表面的最高温度,更能适应高充电倍率和电池数量较多的电池组的散热需求;但均温性较传统风冷系统稍差。充电倍率为2C时,传统强制风冷和湿芯辅助的风冷电池热管理系统在电池数目超过45个时,电池组内温差均超过5℃。提出在电池外包裹铝片的方法改善电池组均温性,模拟结果显示,加装铝片可有效降低后排电池温度,以应对高充电倍率散热。模拟结果显示:2C充电倍率、电池数量为60个时,电池组最大温差由6.90℃降低至5.68℃。 展开更多
关键词 电池热管理 强制风冷 蒸发冷却 CFD仿真 均温性
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无二次滤波环节的单相四象限整流器输入电流控制研究 被引量：12
9
作者 李伟 马志文 +2 位作者 蔡华斌 赵震 马驰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期28-32,共5页
对无二次滤波环节四象限整流器的中间直流电压脉动产生机理进行分析,从直流环节电压控制和脉宽调制两方面探讨直流电压脉动对整流器输入电流产生的影响。根据分析,提出谐波抑制的控制方法,以消除由于中间直流电压脉动产生的输入电流低... 对无二次滤波环节四象限整流器的中间直流电压脉动产生机理进行分析,从直流环节电压控制和脉宽调制两方面探讨直流电压脉动对整流器输入电流产生的影响。根据分析,提出谐波抑制的控制方法,以消除由于中间直流电压脉动产生的输入电流低次谐波。利用仿真平台对传统预测电流控制和改进算法进行比较,结果表明,本文算法可有效降低输入电流的低次谐波。最后,通过实验验证了谐波抑制措施的有效性。 展开更多
关键词 四象限整流器 二次滤波 电流控制 谐波
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单相四象限整流器预测电流控制的相位补偿方法 被引量：4
10
作者 李伟 赵红卫 仝力 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期29-33,共5页
针对单相四象限整流器的预测电流控制,提出基于单相软件锁相环的瞬时无功检测方法,利用瞬时无功对预测电流控制方法中电流给定值进行相位补偿,实现四象限整流器单位功率因数运行。采用仿真软件搭建系统模型并进行计算,对控制方法的可行... 针对单相四象限整流器的预测电流控制,提出基于单相软件锁相环的瞬时无功检测方法,利用瞬时无功对预测电流控制方法中电流给定值进行相位补偿,实现四象限整流器单位功率因数运行。采用仿真软件搭建系统模型并进行计算,对控制方法的可行性进行验证。仿真结果表明:在牵引和再生制动工况下,控制方法能够保证网侧的功率因数接近于1,并且具有很好的动态性能。 展开更多
关键词 四象限整流器 预测电流控制 软件锁相环 瞬时无功 相位补偿
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机车斜流风机的流场数值分析与设计优化 被引量：3
11
作者 侯志泉 杨明智 +1 位作者 梁习锋 温殿忠 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期300-306,共7页
采用轴流风机工程方法和S2设计方法设计了三种不同叶片角的机车用斜流风机,利用三维雷诺平均N-S方程和SST湍流模型,数值模拟了斜流风机的内部流场和气动性能,并通过试验验证了风机的性能。结果表明:叶片前缘、中部和尾缘的角度对斜流风... 采用轴流风机工程方法和S2设计方法设计了三种不同叶片角的机车用斜流风机,利用三维雷诺平均N-S方程和SST湍流模型,数值模拟了斜流风机的内部流场和气动性能,并通过试验验证了风机的性能。结果表明:叶片前缘、中部和尾缘的角度对斜流风机的内流场和气动性能影响较大。叶片进、出口角增加8°~10°,同时降低中部角度与尾缘角度的差距,压力-效率曲线呈抛物线分布。在设计点附近,风机效率提高约5%。叶片前缘吸力面的静压分布更加平缓,背力面5%叶高处静压分布明显改善,没有出现分离区域,叶片载荷分布更加均匀。斜流风机仿真与试验对比,全压相差不过3%,效率相差不到4%,结果基本一致。 展开更多
关键词 斜流风机 数值模拟 流场分析 设计优化
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高速列车牵引电机冷却风机流量实车试验研究 被引量：7
12
作者 梁习锋 武传田 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期38-41,共4页
采用皮托管流量测量法对高速列车牵引电机冷却风机流量进行了实车测量,结果表明:动力车作为头车,位于动力车后部的1、2号风机比位于前部的3、4号风机流量大,动力车作为尾车,1～4号风机流量相差不大;冷却风机风量随列车运行速度的提高而... 采用皮托管流量测量法对高速列车牵引电机冷却风机流量进行了实车测量,结果表明:动力车作为头车,位于动力车后部的1、2号风机比位于前部的3、4号风机流量大,动力车作为尾车,1～4号风机流量相差不大;冷却风机风量随列车运行速度的提高而减小,前部风机比后部风机的变化幅值大。 展开更多
关键词 高速列车 风机 流量测量 实车试验
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基于机车辅助压缩机组试验台的设计和实现
13
作者 万应宗 胡建功 +1 位作者 田得良 赵国庆 《技术与市场》 2024年第4期12-16,共5页
设计并研制了一种电力机车辅助压缩机组性能试验台,利用大功率开关电源和PLC组成的控制电路,完成辅助压缩机组维修后的试验检测,同时对机组的泵风速率、排气压力、噪声、振动等性能进行测试,确保维修后的压缩机组符合装车要求。
关键词 辅助压缩机 电力机车 试验台 PLC控制
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基于瞬时无功的三相4象限整流器相位补偿控制 被引量：1
14
作者 李伟 唐蕾 马志文 《电气传动》 北大核心 2012年第9期25-28,共4页
针对两电平三相4象限整流器,建立了整流器在两相静止坐标系下的数学模型,根据瞬时无功理论计算电源输入电流的无功分量,利用该分量对预测电流控制方法进行相位补偿,实现了4象限整流器单位功率因数运行。采用仿真软件搭建了系统模型并进... 针对两电平三相4象限整流器,建立了整流器在两相静止坐标系下的数学模型,根据瞬时无功理论计算电源输入电流的无功分量,利用该分量对预测电流控制方法进行相位补偿,实现了4象限整流器单位功率因数运行。采用仿真软件搭建了系统模型并进行计算,对控制方法的可行性进行了验证。仿真结果表明,在牵引和再生制动工况下,控制方法能够保证电网的功率因数接近于1,并且具有很好的动态性能。 展开更多
关键词 4象限整流器 瞬时无功 预测电流控制 相位补偿
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基于坐标变换的单相4象限整流器控制 被引量：6
15
作者 李伟 《电气传动》 北大核心 2011年第10期33-36,共4页
将基于坐标变换的软件锁相环技术应用在单相电源系统中,针对两电平单相4象限整流器,在分析其工作原理的基础上建立了旋转坐标系下的数学模型,通过模型分析提出了基于坐标变换的控制方法。将变流器控制方法与软件锁相环相结合,提出了针... 将基于坐标变换的软件锁相环技术应用在单相电源系统中,针对两电平单相4象限整流器,在分析其工作原理的基础上建立了旋转坐标系下的数学模型,通过模型分析提出了基于坐标变换的控制方法。将变流器控制方法与软件锁相环相结合,提出了针对单相PWM整流器的控制算法,采用仿真软件搭建了系统模型并进行计算,对控制方法的可行性进行了验证。仿真结果表明,在牵引和再生制动工况下,控制方法能够保证电网的功率因数接近于1,并且具有较好的动态性能。 展开更多
关键词 4象限整流器 软件锁相环 坐标变换
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制动电阻通风及温升计算探讨 被引量：11
16
作者 刘严 石建成 邬航东 《电力机车技术》 2002年第2期11-14,共4页
对机车制动电阻通风和电阻带温升进行定量计算,从而判断通风机和制动电阻通风系统匹配的合理性和电阻带工作的可靠性,对制动电阻优化设计具有一定的指导意义。
关键词 制动电阻 通风 计算 温升 机车 通风系统 优化设计
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速度200km/h动车组牵引辅助变流器机箱结构设计研究 被引量：3
17
作者 黄磊杰 陶元之 +1 位作者 王永翔 刘秀川 《铁道机车车辆》 2017年第6期54-57,共4页
速度200km/h动车组牵引辅助变流器进行机箱结构设计时,为了达到变流器箱体轻量化的设计要求,需要对变流器箱体结构进行优化,并对优化后的变流器箱体结构强度进行有限元分析,文中主要是在相关标准要求下,运用ANSYS/hypermesh软件来对牵... 速度200km/h动车组牵引辅助变流器进行机箱结构设计时,为了达到变流器箱体轻量化的设计要求,需要对变流器箱体结构进行优化,并对优化后的变流器箱体结构强度进行有限元分析,文中主要是在相关标准要求下,运用ANSYS/hypermesh软件来对牵引辅助变流器箱体结构进行静强度和模态分析,得到静强度和模态结果均满足箱体结构设计的要求。 展开更多
关键词 牵引辅助变流器 静强度 模态 有限元 ANSYS
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CIT400动车组单辅变流器箱体研究 被引量：2
18
作者 金炜 黄磊杰 汪伟 《铁道机车车辆》 2012年第3期42-45,共4页
单辅变流器是CIT400动车组上重要的大型电气设备,作为电器部件的载体变流器箱体的强度非常重要,应用Solidworks/COSMOS软件完成了对单辅变流器箱体的有限元分析,通过分析对箱体静强度进行了校核,在标准要求冲击载荷作用下,箱体的强度设... 单辅变流器是CIT400动车组上重要的大型电气设备,作为电器部件的载体变流器箱体的强度非常重要,应用Solidworks/COSMOS软件完成了对单辅变流器箱体的有限元分析,通过分析对箱体静强度进行了校核,在标准要求冲击载荷作用下,箱体的强度设计满足实际应用的需要;同时完成了对箱体的模态分析,得到箱体的固有振动特性,为后续设计过程中有效的避免共振对箱体产生不良的影响提供数据支持。 展开更多
关键词 单辅变流器 静强度校核 模态分析 有限元 SOLIDWORKS
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矿用机车直流斩波电源研究与开发 被引量：1
19
作者 邓景新 郭小定 +3 位作者 陈晓可 程正梅 汤玉龙 唐慧 《矿业工程研究》 2011年第2期53-56,共4页
传统矿用机车的试验电源的调压过程是通过控制电动调压器调节出不同等级的三相交流电,再经过不可控整流桥得到对应的不同等级的直流电压,该试验电源在实际应用中存在稳压效果差、发生电机堵转,电压响应速速慢等问题.通过对传统试验电源... 传统矿用机车的试验电源的调压过程是通过控制电动调压器调节出不同等级的三相交流电,再经过不可控整流桥得到对应的不同等级的直流电压,该试验电源在实际应用中存在稳压效果差、发生电机堵转,电压响应速速慢等问题.通过对传统试验电源存在问题进行分析后,提出了一种新型的直流降压斩波电源方案,即采用直流斩波原理与电容充放电稳压原理相结合的方法进行稳压.软件中对PWM的占空比控制用的是工业上常用的增量式PI算法,该算法简单、鲁棒性好、可靠性高;单片机与PLC通信采用串口通信,为了提高数据传输的可靠性,通信数据块采用CRC校验.经过对该方案的反复实践,实验结果表明:新型直流降压斩波电源稳压效果良好、响应速度快,安全性高. 展开更多
关键词 矿用机车 直流斩波 单片机与PLC 控制 软件
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电力机车应急供电逆变器控制算法研究
20
作者 徐海超 邓永红 +2 位作者 李嘉政 张腾召 汤礼凤 《华北科技学院学报》 2024年第4期104-110,共7页
电力机车应急供电装置在无电区进行应急供电,需要兼顾不同型号机车对辅助供电不同电压频率的需求,其逆变器模块需要输出相对应频率且稳定的电压,本文在分析应急供电需求的基础上,建立了逆变器和用电负载的模型,推导了逆变器两端电压和... 电力机车应急供电装置在无电区进行应急供电,需要兼顾不同型号机车对辅助供电不同电压频率的需求,其逆变器模块需要输出相对应频率且稳定的电压,本文在分析应急供电需求的基础上,建立了逆变器和用电负载的模型,推导了逆变器两端电压和电流的函数关系,并将函数表达式推导到α-β静止参考坐标系和d-q旋转坐标系中,计算出准确的电压和电流数量关系,从而实现电压电流双闭环控制。实验结果表明,该改进型控制算法比较简单,计算量少,便于在线实现,具有良好的动态和静态特性。 展开更多
关键词 应急电源 逆变器 控制系统 双闭环控制
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