【摘 要】
:
我国高速动车组从引进到创新,得到了快速的发展,动车组运行速度及功率等级得到了提高,动车组内电磁环境变得异常复杂,电磁兼容问题难以保障。整车辐射发射测试是铁路方面制定的电磁兼容标准试验,规定了不同频段内的电磁场限值要求,但到目前为止仍有部分动车组在整车辐射发射测试中存在超过标准限值的情况,需要进行测试整改。牵引变流系统作为整车辐射发射的主要因素,系统内电压等级高,开关频率快,频谱分量丰富,能量较大,
论文部分内容阅读
我国高速动车组从引进到创新,得到了快速的发展,动车组运行速度及功率等级得到了提高,动车组内电磁环境变得异常复杂,电磁兼容问题难以保障。整车辐射发射测试是铁路方面制定的电磁兼容标准试验,规定了不同频段内的电磁场限值要求,但到目前为止仍有部分动车组在整车辐射发射测试中存在超过标准限值的情况,需要进行测试整改。牵引变流系统作为整车辐射发射的主要因素,系统内电压等级高,开关频率快,频谱分量丰富,能量较大,外接线缆跨车长达数十米,“天线效应”会显著影响高速动车组外的电磁环境。因此有必要在设计初期,将电磁辐射发射纳入考虑范围,开展高速动车组牵引变流器系统的辐射EMI预测研究,明晰高速动车组牵引变流系统电磁辐射发射特性,保障高速动车组具有友好的电磁环境。本文首先根据某型高速动车组牵引变流器内部工作原理,确定主要干扰源为开关器件工作时桥臂中点电压电流的快速突变,结合牵引变流系统和接地系统的电路拓扑结构,得出系统内的连接线缆起主要辐射作用。其次通过电偶极子近似法分析了非屏蔽线缆与屏蔽线缆的辐射机理,给出了线缆辐射的一般求解流程,探讨了线缆布线参数、编织层结构参数以及屏蔽层接地方式对线缆辐射的规律性影响。随后提出利用传递函数仿真曲线结合测试数据进行反推的方法获得屏蔽线缆共模干扰源,并且基于散射参数开展实验测试,验证了仿真方法与模型的准确性。最后介绍了传递函数法进行电磁辐射预测的流程,对关键线缆、牵引电机和牵引变压器进行了模块化建模,得到高速动车组整车辐射EMI预测模型,进行场线路联合仿真探明牵引变流系统电磁辐射的一般规律,同时根据相关标准进行10米法试验测试。本文的研究成果如下,线缆长度在干扰频率对应的半个波长以下,减小线缆长度能抑制线缆辐射发射,降低线缆距地高度、增大编织屏蔽层的编织覆盖率与线缆屏蔽层双端接地均有减小辐射发射的作用。电流探头法测试屏蔽线缆的传导发射不能直接作为系统辐射发射的干扰源,提出的传递函数法将测试结果反推得到内导体电流,为屏蔽线缆的辐射发射分析奠定基础。通过高速动车组整车辐射预测模型得到牵引变流系统电磁辐射的一般规律,并且通过整车辐射发射测试得到高速动车组整车磁场辐射发射特性。仿真结果与测试结果对比验证了本文建立的高速动车组牵引变流系统辐射EMI模型可以用于整车辐射电磁兼容预测,为高速动车组系统级电磁兼容设计和整改提供依据。
其他文献
GSM-R(Global System for Mobile Communications–Railway,铁路数字移动通信系统)系统作为目前最常用的铁路无线通信系统,是铁路运输的重要组成部分。为保证GSM-R系统安全稳定运行,快速准确的识别干扰至关重要。为此本文基于机器学习对GSM-R系统中干扰信号类型的识别问题进行研究。本文基于成灌快速铁路沿线小型固定站采集的GSM-R信号,结合USRP(Un
我国作为船舶制造业大国,但在船舶制造业中获取最微薄的利润,并且船舶的高端研发与欧美国家依然存在一定差距,特别是大型邮轮综合电力系统的关键设备及其控制技术完全依赖进口。因此,对大型邮轮综合电力系统研究具有现实意义,本文主要研究了大型邮轮综合电力系统故障特点和保护原理,给出了相关控制策略。首先,研究了综合电力系统中的断路器与保护继电器的动作状态和拒动、误动情况,给出大型邮轮综合电力系统的故障诊断和计算
近年来随着微型化和智能化电子器件及便携式电子产品的快速发展,忆阻器的研究技术日新月异,但无论其技术如何发展,其最终目的都是寻找一种更高存储性能、更环保、存储寿命更长的忆阻材料。改变材料,寻找新的介电层是提高忆阻器存储性能也是解决当前电子产品功能需求的重要途径。目前缺乏对环境因素调控忆阻器的研究和存储机理的探讨,本论文围绕不同形貌的介电层材料、环境因素对pn结忆阻器的调控等方面展开系统的研究和探讨。
随着电网中工业类负荷比重逐渐提高,工业电解铝负荷作为一种特殊的负荷类型,也对各地区电网的安全稳定运行带来了新的挑战。为了更加合理的对电网进行规划设计和电力调度,确保电网的安全稳定运行,建立含有工业电解铝类负荷地区电网相符的负荷模型具有重要意义。电解铝负荷由于其特殊的生产特性,其“阳极效应”经常对电网产生功率冲击,因此可以将其归为冲击负荷的范畴进行研究。本文针对工业电解铝这一典型的冲击负荷,具体研究
随着我国城市交通的发展,人们的出行方式越来越多样化,在城市内除了道路交通外,还有在市区穿行的城际铁路,或是地铁、有轨电车等多式多样的城市轨道交通。同时,为了增加交通运输效率,各种交通模式又出现了高架段、下穿隧道段等多种形式,这使得在部分交通节点位置出现多种模式的复杂交通情况,在这些交通节点上往往出现严重的噪声污染状况。这些交通节点的噪声治理十分棘手,因为其声源具有高度的复杂性,需要找到贡献较大的噪
牵引网发生短路故障后,变电所内的馈线保护需经一定的延迟时间才切除故障。而在故障期间,短路电流将在车、网系统中均产生一系列的过电压及过电流问题,如:牵引网各导体(接触线、回流线和钢轨等)电流急剧上升,短路电流注入到钢轨使钢轨电位过高、钢轨上的短路电流经保护接地流入车体并产生车体过电压及列车接地系统过电流。本文围绕这些电气问题,开展了短路冲击下牵引网各导体电流、钢轨电位、车体电位及车体回流理论推导、分
传统化石能源日益枯竭,可再生能源的开发与利用成为当今能源应用的趋势。波浪能相较于其他能源具有分布广、可再生、能流密度大等优点,因此受到高度重视,近几年快速发展。本文提出一种新型立柱—环形阵列波浪能发电装置集成系统,由于环形阵列波浪能装置具有防波功能,可减小波浪对立柱的冲击,提高立柱生存能力,具有重要的工程意义和广阔的应用前景。本文首先基于频域线性势流理论,建立围绕一固定立柱分布的环形阵列波浪能装置
随着我国高铁事业的飞速发展,以复兴号为代表的高速动车组列车得到更为广泛应用,由于动车组列车运行速度快、地理跨度大,列车需经受不同气候带、地形及恶劣天气的考验,导致车载供电系统的负荷波动较大,直接影响到列车中高压电气设备的工作寿命,因此其运行安全及可靠性愈发引起重视。列车车顶和车厢内的高压电缆是连接各种高压设备的关键,作为列车电能传输的核心设备,车载高压电缆及终端的可靠性直接影响动车组的运行安全,尤
钢管混凝土拱桥主拱由钢管内灌注混凝土构成。两种材料显著的热工性能差异、截面尺寸的大小以及桥梁所处的日照环境等因素共同作用,使截面产生较大的温度差异,进而引起结构变形。而大跨径钢管混凝土拱桥的超静定特点,使结构变形受到约束,进而产生温度应力,对结构造成威胁。目前对钢管混凝土温度场的研究以中小跨径拱桥中的单管和哑铃形截面为主,对于大跨径钢管混凝土拱桥采用的四肢桁架式截面研究较少,缺乏对结构间相互遮挡的
在当今航空制造业蓬勃发展的背景下,传统的固定站位生产模式难以满足飞机总装的生产需求,借鉴流水生产线的移动生产模式建立飞机总装脉动式装配线成为必然的发展趋势,而在飞机总装脉动式装配线的生产过程中,装配线的平衡与调度优化是不可或缺的环节。同时,飞机的装配过程是一项十分复杂的系统性工程,受到作业顺序约束、站位约束、人员约束、资源约束、空间约束等限制,其复杂的装配工艺和对装配资源的巨大需求量,都为飞机装配