弓网系统接触电阻特性及其影响机理研究

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1、硕士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ工；＾腿＿目：侧靈隱＾８：国内图书分类号：Ｕ２２５密级公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学硕士研究生学位论文弓网系统接触电阻特性及其影响机理研究年级二〇一二级姓名朱宁俊申请学位级别工程硕士专业电气工程指导教师李春茂教授二〇一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２２５Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒ

2、ＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＴＨＥＣＨＡＲＡＣＲＥＲＩＳＴＩＣＡＮＤＥＦＦＥＣＴＭＥＣＨＡＮＩＳＭＯＦＴＨＥＣＯＮＴＡＣＴＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＯＦＰＡＮＴＯＧＲＡＰＨ－ＣＡＴＥＮＡＲＹＳＹＳＴＥＭＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＮｉｎｕｎＺｈｕｇｊＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｅｃｉａｌｉｔ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇｉｆｉＳｕｐｅｒｖｓｏｒ：Ｐｒｏ．Ｃｈｕｎ

3、ｍａｏＬＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密１３，在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。“”请在以上方框内打Ｖ（）学位论文作者签名：指导老师签名Ｂ…曰期：

4、０期：４西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：一、分析了弓网系统接触电阻的特点和形成机理，并给出了弓网接触面上导电斑点数量和半径的理论估算公式。二、通过试验，阐述了接触压力、牵引电流和滑动速度这三个因素对弓网系统接触电阻的影响趋势，并解析了它们的影响机理。三、结合试验与理论分析，给出了弓网系统动态接触电阻关于接触压力、牵引电流和滑动速度的数学模型，并验证了模型的有效性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得

5、的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：＂曰期：年５月丨《曰西南交通大学硕士研究生学位论文第丨页摘要受电弓和接触网组成的系统是电力机车从外界获取电能的纽带，是保障电力机车一个重要机构一高速安全运行的。弓网系统的接触电阻作为弓网系统电接触的个重要一基本参量，它的大小可以作为评判弓网电接触性能好

6、坏的种指标。过大或者不稳定的弓网接触电阻不仅会降低列车受流质量，还会减短受电弓滑板与接触网导线的服役寿命。故弓网接触电阻的研究有着重要的实践意义。本文介绍了实验室自主开发的弓网电接触试验系统。由于接触网导线运动装置的“特殊结构设计，该试验系统和其他同类试验机相比有可模拟弓网系统柔性平直线接触”的特点。通过理论分析，本文阐述了弓网系统的接触形态，研究了弓网接触电阻的特点以及产生机理：弓网接触电阻是由牵引电流流经导电斑点时因电流密度分布被改变而产生的收缩电阻和表面膜电阻串联构成，并给出了弓网

7、接触面上导电斑点数目和半径的理论估算公式。通过测试不同接触压力、牵引电流和滑动速度条件下弓网系统的静、动态接触电阻的试验，阐明了弓网静、动态接触电阻随这三个因素变化的趋势，并分析了它们的作用机制。研究表明：弓网系统的动态接触电阻明显大于相同条件下的弓网静态接触电阻；弓网系统的静，且、动态接触电阻都随着接触压力的增大而减小下降趋势逐渐趋于平缓弓网系统的静、动态接触电阻都随牵引电流的增大而减小，且下降趋势逐；渐趋于平缓，且上；弓网系统的动态接触电阻随滑动速度的增大而增大升趋势逐渐变陆，；滑动

8、速度越大的条件下弓网系统的动态接触电阻随牵引电流增大而减小的下降趋势越陆峭。本文结合试验结果与理论分析建立了弓网动态接触电阻关于接触压力、牵引电流和滑动速度的数学模型，在分析比较了几种求解非线性方程的迭代算法后，运用ＭａｔＬａｂ软件采用ＬＭ（Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ－Ｍａｒｑｕａｒｄｔ）算法通过对试验数据的拟合对所建模