电力机车主变压常见故障判断检修保养

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1、湖南大学硕士学位论文电力机车主变压器优化设计姓名：李欣申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：欧阳红林20070428摘要我国电力机车市场的迅速发展，给电力机车主变压器的厂家带来了机遇，但是市场竞争日趋激烈，交货周期的缩短，原材料价格的上涨，也带来了巨大的挑战。利用最优化与计算机辅助设计技术进行变压器优化设计可以明显缩短产品的设计周期、降低生产成本和提高产品的质量，增强产品的市场竞争力，取得显著的社会经济效益。论文首先研究了电力机车主变压器的设计计算方法，给出了变压器的优化数学模型，根据电力机车主变压器的特点，把重量

2、作为优化目标函数，采用罚函数对违反相关约束条件的情况进行惩罚。由于变压器优化设计是一个多变量、离散性、多峰值的工程优化问题，基于微分的搜索技术容易陷入局部最优解，枚举搜索技术容易陷入维数灾难，随机搜索技术不一定能够得到最优解，所以在优化算法的选择上，以模拟进化算法的重要分支——遗传算法为研究对象，并且在初始种群设定、适应度函数变换、遗传算子的改变等方面对遗传算法进行改进，使遗传算法能够有效克服自身存在的缺点，获得全局最优解。根据以上研究的变压器设计优化方法，采用VisualC++平台开发了电力机车主变压器优化设计软件，软件主要分

3、为电磁计算、遗传算法、输入输出数据管理三个模块，实现变压器设计计算、设计方案保存、标准形式结果显示等功能，软件设计以提高整个工作流程自动化水平和运行效率为原则，以面向工程实用为目的，以期提高电力机车主变压器的设计水平。最后，设计了一个变压器实例，给出了优化结果和厂家试验数据。关键词：电力机车；变压器；优化设计；遗传算法；软件湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的50/50研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文

4、的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日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。本人授权湖南大学可以将本学位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、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年

5、月日导师签名：日期：年月日第1章绪论1.1国内外电力机车的发展当今世界，电力机车已经从直流传动时代迈入了交流传动时代，电力机车也因此从低速走向了高速，获得了前所未有的发展机遇。铁路运输业是伴随着工业革命发展起来的，在科技发展的带动下，铁路运行速度不断提高，到今天，已经到了一个相当可观的程度。铁路运输在中短距离客运交通上的性价比要高于航空运输，货运交通就更不用说了。在发达国家相继出现了高速铁路运输，国际上已将高速铁路运输视为现代化的象征，高速铁路新技术已成为铁路运输技术的龙头。目前世界上交流传动高速电动车组最高运营速度已实现了每小

6、时三百多公里，最高试验速度达到了553km/h。伴随着信息技术和知识经济的发展，交流传动对于电力牵引技术而言将会展现更加无穷的魅力，因为它带来的高速度引领铁路电力机车发展适应了现代社会高效率、快节奏的要求，给广大旅客和企业节省了宝贵的时间[1]。发展铁路运输，对于我国来说，具有重要的意义。因为和高速公路相比，铁路建设占地面积小，只有它的二分之一或者三分之一，所以大力发展铁路，能够节约大量的耕地。而且，我国幅员辽阔，长距离的运输需求很大，铁路运输装载量大，速度快，具备明显的竞争优势，从资源消耗来讲，单位重量运输的资源消耗，汽车运力

7、所消耗远远高于铁路运输，维修费用也高于铁路运输，而且，公路运输中车辆的污染也远远高于铁路。所以，大力发展高速铁路运输，是明智的选择。而电力机车技术的飞速发展，也为高速铁路创造了良好的基础。晶闸管的问世和电力电子技术的诞生，使得电力机车走向实用，迎来大发展。1965年，晶闸管整流器电力机车的问世，使牵引动力电传动技术发生了根本性变革，全球兴起了单相工频交流电网电气化铁路的高潮。直流传动电力机车获得了大发展，直流电机具有容易调速，控制方式简单的优点[5]。20世纪70年代，异步交流传动的内燃机车DE－2500问世，交流传动开始50/

8、50展现其独特的优势。现在，电力机车已经逐步在淘汰使用直流电动机驱动的型号，改为使用交流电动机。和直流电机相比，交流电机无磨耗环节，无换向器、滑环，运动部分只有轴承，因而维修量极少。电机结构简单，重量轻、体积小、功率大。重量轻，减小了机车转向架的簧下质量，改善了