地铁电动车组交流牵引计算与仿真分析.pdf

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1、2003年第3期机车电传动№3,20032003年5月10日ELECTRICDRIVEFORLOCOMOTIVESMay10,2003城地铁电动车组交流牵引计算市轨与仿真分析道李立明，罗晓峥，沈祥林车辆(同济大学电气工程系，上海200331)作者简介：李立明（1977-），男，同济大学电气工程系摘要：提出了一种地铁电动车组交流牵引计算模型，介绍了基于Windows环境下所开发的相在读硕士，研究方向为控应的系统仿真程序，并用实例进行了分析和计算，其结果达到了国外设计公司提供的可行性分析报告制系统及其仿真，现主要从事无

2、刷直流电机控制系的要求，也与上海地铁2号线工程的实际运行情况基本一致。该软件通过模拟地铁电动车组的实际运统的研究。行，计算出电动车组的运行距离、运行速度、从接触网受取功率(或电流)以及能耗等随时间的变化量。然后，再将这些数据经过功能性处理，以满足不同的实际要求。关键词：地铁；交流牵引；动态模型；仿真；牵引计算中图分类号：U266.2；TP391.9文献标识码：A文章编号：1000-128X(2003)03-0030-05CalculationandsimulationanalysisofACtractionform

3、etroEMUsLILi-ming,LUOXiao-zheng,SHENXiang-lin(Dept.ofElectricalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200331,China)Abstract:AcalculationmodelisproposedfortheACtractionofmetroEMUs.ThesystemsimulationprogrambasedonWindowsoperatingsystemisputforward.Analysesandcalc

4、ulationswithpracticalexamplesshowthatrequirementfromthefeasibilityanalysisreportbyforeigndesigncompanieshavebeenreached.AndtheresultsareingeneralconformancewiththepracticalrunningdataofShanghaimetroline2.BysimulatingthepracticaloperationofmetroEMUs,thesoftware

5、calculatesthetimevariablessuchastherunningdistances,speeds,power/currentfedfromthecatenaryandenergylossoftheEMUs.Thesedatamightsatisfydifferentdemandsafterfunctionalprocessing.Keywords:metro;ACtraction;dynamicmodel;simulation;tractioncalculation[1]基于地铁电动车组交流牵引

6、的动态模型，本文提牵引计算，其具体表现为：出一种适合于地下铁道以及轻轨快速交通的牵引计算（1）频繁的启动和制动在整个运行区段占了较大方法。其主要特点是：①采用变步长积分，求解电动车的比例，因此，对启动和制动工况的计算要尽量精确。组的运行速度、运行距离；②对于牵引、惰行、动力或（2）由于地铁的隧道要尽量避开地面建筑的地基，机械制动等工况的选取，采用相应的牵引加速度和惰同时还要考虑对地下建筑物的影响，以致弯道半径有行加速度的概念加以判断；③对坡道段、曲线段的转换时必须小于300m,加之有些段面的坡道、曲线段交叉，以及进

7、站停车等问题，采取预先计算出制动距离，然后且坡度大，又有限速要求。因此，在当前段面上运行时，以当前速度进行试算的方法。采用上述处理方法，不仅需要考虑下一曲线段的限速要求与牵引计算中当前运提高了计算精度、缩短了运算时间，更为重要的是，能行速度之间的关系。够逼真地模拟电动车组的实际运行过程。这对于电动（3）考虑到牵引计算的输出结果将作为供电系统分车组的选型以及牵引供电系统技术方案的确定具有重析与设计的原始数据，在各种工况下，计算电动车组从要意义。接触网受取的功率(或电流)数据，还需考虑地铁电动车组空调、照明等辅助能耗。

8、1电动车组牵引计算方法说明1.1动态模型的建立[2,3]1.1.1牵引力地铁电动车组的牵引计算不同于干线电力机车的文中为便利起见，引入单位力的概念。譬如，牵引收稿日期：2003-01-08力F与电动车组的全部质量M的比值称为单位牵引力f，—30—第3期李立明，罗晓峥，沈祥林：地铁电动车组交流牵引计算与仿真分析即f=F/M。式中，F、M、f的量纲分别为kg、t