资源描述：
《电力机车辅助电路系统仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电力机车辅助电路系统仿真计算机应用机车车辆工艺第4期2006年8月文章编号:1007-~a4(ZOO6)o4-aoa6-02电力机车辅助电路系统仿真刘菊香(湖南铁道职业技术学院,湖南株洲412001)摘要:介绍了电力机车辅助电路系统及其仿真系统,通过仿真系统软件模拟整个电力机车辅机的运行情况,该仿真系统对于电力机车辅助电路系统的设计具有重要作用.关键词:电力机车;辅助电路;仿真系统中图分类号:TP391,9文献标识码:B电力机车辅助电路一般由供电电路和负载电路2部分组成,由于辅助变流器线路复杂,劈相
2、机构成形式各异,接触网网压变化剧烈,接触器分合频繁,异步机群运动工况变化多样,使得目前国内对此系统的研究,基本上还停留在经验和稳态的分析上.实际情况是该系统的动态问题十分复杂,且对系统的动态性能有很大影响.因此,建立系统数学模型,并在此基础上对系统的多种运行工况进行动态仿真,通过仿真模拟整个电力机车辅机的运行情况.1电力机车辅助电路简介国内外电力机车分为直流和交流传动2种型式,但辅助电路的设计总体上可以概括为2种供电模式,即劈相机和辅助变流器.SS9型直流传动电力机车由劈相机供电的辅助电路,DJJ型
3、交流传动动力车由辅助变流器供电的辅助电路.sS.型直流传动电力机车辅助电路系统采用传统的单一三相供电系统,辅机均采用三相异步电动机拖动,电源来自主变压器的辅助绕组.辅助电路系统设有2台劈相机(有些电力机车只设计一台劈相机),当劈相机起动完毕后,辅助回路即可提供三相不对称电源,各辅机可依次投入工作.DJJ,型动力车辅助电路系统包括相对独立的三部分电路:三相辅机供电电路;DC600V列车供电电路;单相220V交流供电电路.2辅助电路系统仿真软件简介电力机车辅助电路系统仿真软件是使用中文收稿日期:2006
4、—04—06作者简介:刘菊香(1971一),女,湖南邵阳人,讲师,1995年毕业于无锡轻工业大学,学士学位,现从事电气方面的教学工作.36Widows操作系统,在MATLAB下运行开发的应用软件.系统软件分为:数据输入,数据存贮,模型建立,模型间数据传输,系统计算运行,仿真结果输出,仿真结果存贮,处理,窗VI文件及有关的系统支持文件,电力机车辅机系统功能框图见图1.图1电力机车辅机系统功能框图系统设计模块中数据处理子系统分为:电机数据处理,主要指劈相机,异步电机的设计参数;负载数据处理,主要指辅机系
5、统的异步电动机及其所带负载的相关数据(负载转矩,阻尼系数,转动惯量,w—U相间平衡参数大小,性质);供电系统数据处理,主要指对供电系统的相关参数.模型构成功能如图2所示.I模型构成子系统I囝2模型构成3辅助电路系统仿真3.1系统仿真目标电力机车辅助电路系统仿真主要解决辅机系统的动态过程,如起动电容,平衡电容,电感设置以及分相过电压等,从系统的基本单元数据人手,建立库模型,仿真各类情况下的运行结果,最后由计算数据,图形曲线输出.电力机车辅助电路系统仿真3.2仿真系统组成系统在设计中,不论是由劈相机构成
6、的辅机系统还是由逆变器构成的辅机系统,从系统的角度都是由牵引变电所,接触网,牵引变压器,劈相机或逆变器以及辅机系统的机电负载所构成,系统构成的各个单元是由电阻,电感,电容以及电压源所构成的电路.3.3仿真系统特点(1)MATLAB的开发环境适合Windows的应用版本,符合Windows风格,操作简单,直观.(2)系统参数,设置,均采用全屏幕的文本编辑格式.(3)系统由多个子系统组成,子系统间不能相互独立运行,整体运行借助数据传递程序,将各子系统联接起来.(4)采用系统仿真算法,有多种选择,误差控制
7、适当时,系统仿真运行速度快,失真小,不会造成死机.(5)结果输出采用示波器图形示意方式,并可选择任意段的结果进行观察.3.4系统仿真(以逆变器所构成的辅机系统仿真为例)进入"逆变器供电的辅机系统仿真"的命令窗口栏,其主菜单如图3所示.根据要求可执行以下仿真:仿真参数设置,交流电源设置,整流器设置(支撑电路设置,支撑电容和滤波电感参数设置),缓冲回路(逆变电路的吸收,缓冲电路参数设置)和逆变器管件类型,管件参数选择,逆变器控制的相关设置,系统运行方式,系统电机运行状况设置,系统仿真计算,仿真结果输出.
8、通过仿真可以检验:在网压和负载变化下的各种情况仿真;劈相机起动过程仿真(电阻,电容);异步机群负载变化对系统的冲击仿真;异步机缺相运行系统仿真;劈相机加移相电容仿真;电压不对称度,电流不对称度,对异步机输出仿真;异步电机起动对系统的影响;单台异步电机电容起动过程及负载变化对系统的影响;辅机系统的电容,电感配合问题;过分相区间的仿真.3.5仿真结果输出在muLink下的仿真结果,作为文件保存并转输到工作区中,利用MATLAB下的输出结果设计的程图3逆变器供电的辅机系统仿
