动车组牵引传动系统设计.docx

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1、邢台职业技术学院毕业论文动车组牵引传动系统设计摘 要本文简述了我国动车组牵引传动系统的特点及发展现状，阐述了动车传 动系统的设计思路， 并讲解了动车组牵引传动系统分析仿真模型理论知识。 论述了动车组牵引传动系统设计中包括传动系统功率的分析，牵引功率、黏着牵引力、启动加速度、平均加速度、列车运行最高速度等进行列车牵引特性的设计。通过动车组牵引传动系统的设计过程分析得到了设计过程中的规律讨论了在设计过程中遇到的问题，总结了设计时应注意的问题。关键词：牵引传动系统、分析仿真模型，牵引功率，黏着牵引力，启动加 速度第 1 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文第一章 CRH3型动车组的牵引传动系统的

2、简介1.1 CRH3型动车组的牵引传动系统的简介CRH3型动车组为8辆编组的动力分散交流传动电动车组，4动4拖，其中相邻的两辆动车为一个基本动力单元，每个动力单元具有独立的牵引传动系统，如图l所示，主要由1台主变压器、2台牵引变流器和8台牵引电机等组成。牵引变压器原边额定电压为单相交流25 kV50 Hz，副边为l 550 V50 Hz。牵引变流器输入侧为四象限脉冲整流器(4QC)，2个4QC并联为一个共同的DC连接供电，中间电容区部分存储能量，输出平滑的直流电压。输出端为一个PWM逆变器，将DC连接电压转换成牵引系统所要求的变压变频i相电源驱动4个并联的异步牵引电机。本研究采用DTC系统来控

3、制逆变和电机驱动部分，并对整个牵引传动系统进行建模研究。1.2 CRH3型动车组的牵引传动系统的特点CRH3型动车组在不同的速度时刻根据牵引制动曲线输出所需的牵引力，使动车组顺利完成牵引或制动过程。牵引工况时，牵引力和速度的数学关系为：再生制动时，制动力和速度的数学关系为：第 2 页 共 27 页 邢台职业技术学院毕业论文户F o: ；8廿u+ 3005 km/h; 勹5云：h 1km/h(2)F =28 800/vv l06. 7 km/h式中F1 个编组( l6 台电机）轮轨牵引力制动力，K N；扩一动车组速度，km/h。上式所对应的CRH3 型动车组的牵引和再生制动特性曲线如图2 且图

4、3 所示。052ooiN兰q岔听3000511OO050100i 502OO250300速虔归. h一l )图2CRH3 型动车组牵引特性曲线第 3 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文1.3.我国机车电传动技术的发展与现状1 交-直传动技术的发展1958 年底，我国试制出第 1 台干线电力机车，即 6Y1 型电力机车。6Y1 型电力机车是以前苏联 H60 型干线交直流传动电力机车为样板，按照中国铁路规范进行研制的。由于当时大功率电力电子器件尚未成熟，可用的整流器件是引燃管。6Y1 型电力机车经铁科院环形铁道运行试验后，于 1962 年前后共试制了 5 台样车投入宝凤线试运行。但是，由于一

5、些重要设备 (调压开关、牵引电机等) 一直存在技术和质量问题，尤其是引燃管整流器难以达到实际运用要求，因此6Y1 型电力机车未能投人批量生产。随着我国电力电子工业的发展，大功率整流二极管开始进入到工程实用阶段，为机车电传动技术的发展提供了必要条件。正是在这样的技术背景下，在 6Y1 型电力机车基础上，我国第 1 代有级调压、交- 直传动电力机车SSl 型电力机车于 1968 年试制成功，1969 年开始批量生产， 到 1988 年止，共生产 826 台，使我国机车电传动技术进入到交-直传动时期。可控型器件晶闸管的出现，使机车电传动技术跨上了一个新台阶。SS3 型电力机车正是作为我国机车电传动技

6、术由二极管整流有级调压到相控无级调压的第 2 代交-直传动客货用电力机车。1978 年底，由株洲电力机车厂和株洲电力机车研究所共同研制成功。SS3 型电力机车主电路采用牵引变压器低压侧调压开关分级与晶闸管级间相控调压相结合的平滑调压调速技术，使机车获得良好的调速性能。第 4 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文随着大功率晶闸管性能的提高，相控技术成熟应用到机车电传动领域，其代表车型为 SS4 型电力机车。SS4 型机车是 1985 年开发的相控无级调压、交-直传动 8 轴重载货运电力机车，是我国相控机车的“代表作”，与后续开发的 SS5、SS6、SS7、SS8 及 SS9 型电力机车一起，

7、构成我国晶闸管相控调压、交-直传动的系列产品。该型机车由2 节完全相同的4 轴电力机车通过内重联环节连接组成， 每节车为一个完整系统，经过实际应用和吸收消化国外 8K、6K、8G 型等机车的先进技术，做过几次重大改进，使机车性能和质量得到显著提高，成为我国干线货运主型机车。2 交流传动技术的发展为追踪世界新型“交-直-交”电力机车新技术，更为了满足社会经济发展的要求, 推动轨道交通装备技术进步, 我国研究、应用交流传动技术, 经历了技术探索( 理论认识与基础开发)、引进应用( X2000 动车组)、合作研制(“蓝箭” 动车组和 NJ1 内燃调车等)、自主开发几个阶段。上世纪 70 年代,我国开

8、始研究交流电传动系统的基础技术；80 年代完成了中等功率交流电传动系统的试验研究；90 年代初研制了 1Mw 大功率变流系统并促进AC4000 原型机车的研制与组装； 90 年代中期相继启动高性能交流传动控制技术、大功率 GTO 牵引变流器工程化、中大功率 IGBT 牵引变流器、大功率异步牵引电机等一系列核心技术的攻关工程, 取得了丰硕成果, 并于本世纪初开始装车应用。2001 年 9 月我国自行研制成功 200km/h“奥星”交流传动电力机车，同年10 月时速 200km/h 的“蓝箭”号在广深线投入使用；2001 年又研制成功采用交流传动技术的 200km/h 的“先锋”号及160km/h

9、 的“中原之星”动力分散型电动车组。从 2006 年开始，我国分别从日本、德国、法国等国引进先进技术，并消化吸收及国产化， 成为“具有我国自主知识产权” 的动车组产品系列 -CRH 系列动车组，它们均属于强动力分散系动车组，这些均预示着机车性能的深刻变革，因而成为今后我国电力机车的发展方向。我国自主研发的交流传动产品还有：国防科技大学磁浮列车、DF8BJ 型“西部之光”内燃机车、DJJ2 型“中华之星”高速动车组、DJ7CJ 型内燃机车、“天梭”电力机车、KZ4A 型哈萨克斯坦电力机车、国产化地铁列车、自主知识产权北京地铁客车等,共计 50 多台套。1.4CRH3 型动车组的牵引传动系统的现状

10、牵引技术的现状可从以下五个方面来看：第 5 页 共 27 页（1） 牵引传动制式。牵引传动制式分为直流传动制式和交流传动制式。目前我国干线铁路使用的电力机车仍以直流传动制式为主，交流传动机车虽然已经有了运用，但在电力牵引动力中所占的比重很小。由于交流传动机车性能的优越性，国外的主要机车生产商早已停止了直流传动机车的生产，基本上都是采用交流传动方式的牵引技术。我国铁路牵引的交流传动技术应用才刚刚开始，技术上远未达到成熟的程度。（2） 动力配置方式。按牵引动力配置方式可以分为动力集中方式和动力分散方式。动力集中方式就是传统的机车牵引方式，这是我国目前电力牵引的主要模式，也是我国铁路运用比较成熟的牵

11、引模式。动力分散型动车组是日本首创的， 动力分散方式是城市地铁牵引模式的进化和发展，是一种发展迅速的牵引模式。欧洲国家近年来也纷纷采用动力分散型动车组的模式。目前我国也已经有了这种牵引模式的动车组，如“中原之星”动车组,“先锋”号动车组以及 CRH 系列动车组，但无论在技术上还是在运用管理上都只是刚刚起步。（3） 运行速度等级。我国已经有了 120kmh 及以下等级、160kmh 等级、 200kmh 等级、250kmh 等级以及 300kmh 的电力机车或动力分散型动车组。160kmh 及其以下等级的机车在技术上已经比较成熟，也有了较为成熟的运用和管理经验；但对于250kmh 及其以上等级机

12、车的应用才刚刚开始，技术上也还不够成熟。（4） 车载牵引功率。车载功率可以从总功率和单轴功率两个方面来看：我国直流传动机车的车载总功率最大为6400kW(SS4 型机车)，单轴功率最大为900kW(SS8 型机车)；交流传动机车的车载总功率最大为7200kw(SSJ3 型机车)， 单轴功率最大为 1200kW(“中华之星”动车组)。作为单轴 1200kW 的交流传动机车来说，已经达到了较高的水平，只是在技术上还不够成熟。（5） 牵引控制系统。我国铁路机车已经普遍采用微机作为牵引控制系统， 但在直流传动机车上仍有相当数量的模拟电子控制系统。动车组上已经开始使用列车和车厢的通信网络实现控制和信息交

13、换，初步形成了分布式控制的雏形。但目前还没有我们自己的、成熟可靠的微机控制系统产品，控制网络的应用尚待完善。以上诸方面的关系是相互交叉和相容的。根据上述分析，可以说我国铁路在牵引的技术方面已经基本达到或接近国际先进水平，只是在技术的成熟度和产品的可靠性方面需要进一步提高。总的来说目前在牵引系统方面，“中华之星”和“先锋”号动车组的技术含量相当高，已经试验运行了 50 多万 km，有很多经验第 6 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文可以借鉴，而作为中国铁路第六次大提速上线运行的动车组和谐号动车组的技术，可以作为我国牵引动力技术最高水平的代表。第二章 CRH3 动车组牵引传动系统分析仿真模型

14、2.1 CRH3动车组牵引传动系统仿真分析根据各部分的工作原理搭建了cRH3型动车组牵引传动系统的Manab/imulink 仿真模型，主电路如图8所示。变压器由25 kV变到两个1 550 V，接两个4QC进行整流，经中间直流环节和逆变器输出三相电压驱动电机运转。(1) 仿真结果及分析本研究对采用DTC控制方式的CRH3型动车组牵引传动系统进行仿真，得到了在不同运行工况下机车的电压、电流等波形，并对得到的波形进行了分析。本研究采用的CRH3型动车组牵引电机的具体参数如表l所示。第 7 页 共 27 页 邢台职业技术学院毕业论文裴lCRR3 动车组牵引电 机参数额定功率562 kW定子电阻0平

15、 l 5 fl额定线电压2 700 V定子漏感1. 42 mH额定频率135 HZ转子电阻0.16 n颖定转矩如( N m)转子漏感。虎 句mH额定转速4 100 (r mi-n )互惑巧4 mH最大转速5 殉( r 呻. I )转动惯量5 ( kg 噜 矿）极对数 p2中间直流电压3OOO V(2) 仿真的速度和转矩跟踪响应给定速度由0 kmh一300 kmh50 kmh变化模拟动车组的牵引一再生制动工况。速度和转矩跟踪曲线如图9和图10所示。劝I.3OO 舍宁. 一 主七夸三圃i _,.- - - - , -.:. .钳也E度:250.俨: 甘 - 穹-.，气 十二必2O 生晷I.,. 甚

16、， 晷. . “叶1 暑亭卧 么一”, 屯署.丘.,. . 昌”酝.霉矗;1 “俨谒. . . 瞿=1,l50 .-啊/. ,晕. . . -喊一; .昜漏鱼血 -雪酝. 咖 嘈. .酮 .卓 ； i )QO 毗. 一，.，灌一. 言 - 雪书淝 .- T .,.，雪右.r 霄嚷 -气淝漕 熏霄 r - .- - -雪雪L. -一一一扁I -I.矗 .乍一一 ,心俨一- . 一.停 11. I.SO-/I.i.-. ;. -1 - -:- 谴 - -.-l。 .:oo6 sit42niOl2图9DTC 模 型的速度跟踪曲线第 8 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文从图中可以看出，在DTC

17、控制方式下，系统表现了良好的速度和转矩跟踪响应， 其中在转矩跟踪方面，因为D代通过二点式调节器(band如and控制)产生PwM信号，在加快了力矩响应的同时也必然增加了转矩的脉动。(3) 电机定子电流系统仿真的牵引电机定子电流波形如图11所示，由图可以看出机车在DTc系统控制下运行在不同工况时，牵引电机电流没有出现大的波动，运行正常。2.2 各种典型工况时的谐波分析牵引工况和再生制动工况时，变压器一次侧电流的谐波频谱图如图12、图13所示。第 9 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文从牵引和制动这两种典型工况的谐波分析中可以看出，在DTC系统下，CRH3型动车组运行时电流畸变率较小，奇次谐

18、波百分比比较大，符合实际情况。2.3 变压器二次侧电压、电流相位差分析牵引工况时变压器二次侧电压、电流波形如图14所示，从图中可以看到两者相位差基本为0。，保持同相，表明机车在吸收功率运行在牵引工况下。第 10 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文再生制动工况时，变压器二次侧电压、电流波形如图15所示，可以看到两者相位差基本为180。，保持反相，机车运行在制动工况下将能量反馈给电网，实现能量再生。2.4 功率因数分析12 s仿真时间内的功率因数曲线如图16所示，在DTC系统控制下，牵引传动系统的功率因数在牵引工况时基本接近l，在再生制动工况时接近一1，且曲线变化平滑，系统性能良好。第 11

19、 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文2.5 网压波动时动车组恒速仿真在仿真时间为5 s时，变压器一次侧电压由25 kV变到19 kv，变压器二次侧电压、电流波形如图17所示。模拟动车组在网压波动下的速度变化曲线如图18所示， 由图可以看到在网压波动时，DTC系统控制下的CRH3型动车组速度能恒定在300 klnh，没有出现大的速度波动。第 12 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文第三章牵引传动系统的设计3.1 牵引传动系统的设计1 牵引传动系统的设计思路对于高速列车的牵引传动系统的设计，首先对列车牵引功率进行设计；其次根据牵引功率、黏着牵引力、启动加速度、平均加速度、列车运行最高速

20、度等进行列车牵引特性设计；最后根据列车的动拖比计算牵引电动机的容量、牵引变流器的容量及牵引变压器的容量。3.2 列车牵引功率设计列车牵引功率设计列车牵引功率主要与列车最高运行速度、列车质量、最高速度时的列车运行阻力和剩余加速度有关，其运算公式如式 3-9 所示Pk=式中-列车牵引功率（）-列车质量（ ）-列车运行最高时速时的单位基本阻力）3-9-质量系数，一般取第 13 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文-剩余加速度（m/）-逆风速度（Km/h）-列车最高运行速度根据列车牵引功率、齿轮传动效率、牵引电动机效率、可以计算出牵引电动机的总功率，如式 3-10 所示PM=3-10式中PM牵引电

21、动机的总功率-齿轮传动效率牵引电动机效率根据牵引电动机总功率设计列车的动拖比，计算出动轴数或电动机台数 N， 每台电动机的功率为：PMN=PM/N式中PMN每台电动机的功率；N电动机台数。为保证列车安全运行必须满足上述条件的要求。在确定牵引功率时还必须考虑传动效率、最大坡道上的最低运行速度、故障运行时的要求等多种因素的综合影响，在确定牵引功率时一般要略高于上述技术条件的规定。3.3 ，牵引特性设计牵引特性的技算是设计列车牵引制动性能的基础，是进行列车设计必须进行的最基础的工作，是进行列车运输组织、确定列车运输时间间隔和运输时刻表的重要基础数据，也是列车运用部门和列车乘务员操作列车的指导依据。计

22、算牵引特性一般分为以下几个步骤：1,确定最高速度时的列车牵引力将确定后的列车牵引功率、最高运行速度代入式 3-9，即可求出最高运行速度时的牵引力FK=(KN)第 14 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文2,确定列车启动牵引力根据列车启动最大加速度和启动平均加速度的要求确定启动牵引力。3,确定恒牵引力、恒功率运行的转折点根据启动牵引力与恒功率曲线，求出其相交点即为恒牵引力、恒功率运行的转折点。4,牵引特性仿真计算根据初步计算出的牵引特性，针对相应的线路，根据列车运行方程式进行列车运行模拟仿真，得到运行区段的列车速度距离曲线，运行时间，减速度/加速度时间曲线，能耗曲线，牵引力曲线，坡道最低运

23、行速度，不同线路坡度的加速距离和制动距离，故障模拟运行结果等牵引计算要求的所有参数与曲线。5,牵引特性校验将其计算结果与列车牵引运行的技术要求进行对比分析，并进行 必要的修正直至完全满足牵引需求，最终设计出列车的牵引/制动特性曲线。需要验证的主要技术参数包括：（1） 满功率平直轨道最高速度运行时的剩余加速度验算；（2） 启动时的加速度和平均加速验算（3） 故障运行时的牵引能力验算（4） 不同坡道上的爬坡能力验算（5） 最大坡度运行满功率运行时的最低速度验算（6） 加速距离和制动距离的验算列车动力制动特性的计算与牵引特性的相仿。综上所述，高速列车牵引特性的特点可归纳为以下几点：（1） 低速区牵引

24、力恒定或随速度升高而略有下降，应与高速列车的黏着特性随速度的变化趋势相适应。（2） 由于高速列车大都采用轻量化技术，牵引力比大功率机车的牵引力明显减小。（3） 高速区为恒功率曲线，牵引力随速度升高而呈双曲线关系下降。这一点与普通热燃，电力机车的恒功牵引特性曲线是相似的，但恒功范围小，一般是恒功范围起始点速度的 23 倍，且向高速区移动；对于最高运行速度350km/h 的动车组，恒功范围起始点多在 100km/h 以上；（4） 因采用动力分散牵引模式，在正常轨面状态下，启动时及低速范围的牵引力低于黏着限制曲线较多，因此，在动车组的牵引特性曲线图中，黏着特第 15 页 共 27 页邢台职业技术学院

25、毕业论文性曲线通常是不画出来的。（5） 在动车组的牵引特性曲线上通常不标注最低持续温度，因为在全功率下， 即便在 20以上甚至接近 30的坡道上，列车的速度仍能在恒功区范围内，牵引电动机的散热能力在允许的范围内，换言之，在正线运行时(坡道 12)不会出现全功率低速持续运行的情况。3.4 ，列车牵引传动系统容量设计牵引系统中牵引变压器、牵引变流器、牵引电动机的容量计算是非常重要的设计依据。首先应根据列车的牵引特性、再生制动特性的最大值求解出列车轮缘的输出功率 P 根据牵引传动系统中各部件的效率，功率因数等，按牵引电动机k，-牵引变流器牵引变压器的顺序求得每个部件的最大功率。功率因数和效率与列车所

26、处的运行工况密切相关，随速度的变化而变化，特别是低速运行时效率比较低。由于效率特性很难用精确地数学模型描述，因此在通常的运行条件下，在容量的计算中功率因数与效率假定为常数，常采用额定值进行近似计算。在特殊的运行条件或线路条件下，需要另外进行运行试验加以验证和确定。3.5 ，新一代高速动车组设计计算算例根据上述设计思路，按照京沪高速对高速动车组实施方案的要求，采用CHR2-300 高速列车组的主要参数，可以设计计算出其牵引功率，牵引功率与阻力的优化匹配、牵引系统与机械传动比的匹配以及牵引系统的配置。1,以 CHR2300 型动车组参数为例进行设计CHR2300 型动车组设计计算基本运行阻力曲线公

27、式如下： Wj=0.88+0.00744 +0.000124 2（N/KN）根据 CHR2300 型动车组 8 编组的已知参数、基本运行阻力等可以计算出满足380Km/h 运行速度要求的最小牵引功率为 10400Kw, 380Km/Hs 时的剩余加速度为 0.0163m/ 、350Km/h 时的剩余加速度为 0.05736m/ 。平均加速度与传动比密切相关，选择合理的传动比即可达到 0200Km/h 大于 0.4 m/ 的要求。若为16 编组，满足 380Km/h 运行时速要求的最小牵引功率为 20500kw，80km/h 时的剩余加速度为 0.0158 m/ 350Km/h 时的剩余加速度为

28、 0.05621 m/ 。3.6 ，新一代高速动车组牵引传动系统设计根据新一代高速列车技术性能要求，以下结合 CHR2300 型动车组牵引系统设计计算、实验结果以及运行情况，研究新一代高速列车牵引系统的提升侧略和实施方案。（1）牵引功率与阻力的优化匹配第 16 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文如新一代高速列车以 16 辆编组计算阻力公式校核，以 CHR2300 牵引电动机功率 342kw 为基础，即使使用 14 动 2 托的动力配置方案，速度 350Km/h 时剩余加速度要求，牵引功率与阻力配比值如下：1、牵引电动机功率由 342kw 提升至 365kw2、各部件减小阻力分配值-车头优

29、化减阻贡献率 2%；-车间、车外侧减阻贡献率 1%-减阻贡献率 1%-车下群板导流罩 1%新一代高速列车阻力目标值 wx=0.53+0.0039 +0.000114 2（N/KN）(2)牵引系统与机械传动的匹配牵引系统与机械传动系统的接口主要是牵引电动机与齿轮箱的接口关系，关系到齿轮传动比与电动机转速以及电动机扭矩发挥的匹配下表3-1,3-2 示出了新一代高速列车齿轮传动比匹配与列车运行最高速度之间的关系。表 3-1 新一代高速列车齿轮传动比匹配与平均加速度的关系序号齿轮传动比0200km/h 的平均加速度/（m*s-2）12.10.3822.20.40532.30.41642.50.4525

30、2.70.48863.030.53第 17 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文表 3-2 新一代高速列车齿轮传动比与列车最高运行速度匹配关系牵引电动机持续最高转速 6120r/min传动比列车速度/k*h-1 新轮轮 860mm列车速度/km*h-1 车轮半磨耗 820mm列车速度/k*h-1 车轮全磨耗 790mm2.14724504342.24514304142.34314113962.44133943802.53973783642.73673503373.03327312301由表 3-1 可见，为满足新一代高速列车从 0 加速至 200km/h 的平均加速度大于0.4 m/s2

31、的要求，齿轮传动比应大于 2.2 来匹配。由表 3-2 可见，齿轮传动比越小， 列车最高运行速度值越高，为满足新一代高速列车最高运行速度 380km/h 的要求，需按照全磨耗状态进行校核，这样齿轮传动比须小于 2.4。从齿轮传动比与启动速度段的平均加速度的匹配关系以及与列车最高持续速度的匹配关系可以看出，新一代高速列车齿轮传动比应在 2.2-2.4 间进行匹配，方能同时满足最高运行速度和启动平均速度的要求。（3）牵引传动系统设计影响动车组牵引性能的主要原因是牵引功率和运行阻力，提升牵引能力的关键是在列车运行阻力可预测的条件下提升牵引功率（牵引电动机、牵引变压器及牵引变流器功率相应提升）。针对速

32、度提升后牵引电动机轴承面临的问题，通过改变齿轮传动比以提高相同电动机转速下轮轴的输出转速，从而降低所需要的牵引电动机轴承转速。根据新一代高速列车总体技术条件关于平直道 350km/h 列车剩余加速度不小于 0.06 m/s2，380km/h 时列车剩余加速度不小于 0.02 m/s2 的牵引性能要求， 基于 CRH2 牵引系统的可靠性，CRH2300 平台为基础，列车质量为 890t，齿轮传动比为 2.37、单位阻力公式为 w=0.53+0.0039 +0.000114 2 （N/KN）通过上述设计计算公式可以计数出新一代高速 16 辆编组动车组论轴输出总功率不小于 19382KW。在轮轴牵引

33、功率 19382kw 的条件下，350km/h 时列车剩余加速度为 0.062 m/s2，380km/h 时列车剩余加速度为 0.023 m/s2，0200km/h 平直道列车均启动加速度为 0.42 m/s2，加速度到 350km/h 所需时间约为 420s，第 18 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文加速度为 27.5km；从 350km/h 加速到 380km/h 所需时间为 210s 加速度距离为21.5km。（4）牵引系统配置16 辆编组动车组牵引电传动系统设 7 个牵引单元，每个牵引单元设 1 台牵引变压器、2 台牵引变流器 8 台牵引电动机。1、牵引电动机容量列车速度提升到

34、 380km/h，牵引电动机功率为 365kw，齿轮箱传动比为 2.37. 牵引电动机的技术参数方案见表 3-232、牵引变压器根据对牵引系统牵引能力提升的要求，牵引变压器具体技术参数如表 3-4 所示表 3-3 牵引电动机技术参数项目新一代高速列车项目新一代高速列车额定功率/kw365额定电压/V2200额定转速(rmin) 基波速度最高速度(kmh) 最高转速(rmin)536795额定电流/A120380 以上额定频率/HZ1805560/5829/6050体积质量 Kg温升限度在满足整车安装要求的前提下适当增大约 3700绕组：125（电阻法） 油：80（温度计法）表 3-4 牵引变压

35、器技术参数项目绕组高压新一代高速列车牵引辅助容量 kvA37103234475电压 V250001650400第 19 页 共 27 页3、牵引变流器牵变流器设计能力的分析，牵引变流器可在尺寸基本保持不变的情况下进行容量的提升，由于单台牵引电动机的轴输出功率要求提高到 365kw，故相应计算牵引变流器整流器容量由 1513kVA 提高至约 1617kVA，逆变器容量由 1670kVA提高至约 1785kVA。第四章我国牵引传动技术的展望我国机车电传动技术已走过 50 余年的发展里程，取得了巨大进步，铁路运输从速度和功率已被用到技术极限的交-直传动迈入速度更快、功率更高的交流传动的阶段，但这项技

36、术的创新和开拓是永无止境的，它必将随着相关技术的发展而不断提高到更新的水平上。通过贯彻“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的总体要求进行技术引进和合作，我国机车车辆制造业的骨干企业开始批量生产交流传动电力、内燃机车和电动车组。在技术引进的基础上，进行消化吸收和再创新研究，轨道交通装备核心、关键技术的相关平台和体系初步形成， 在满足国内铁路运输市场需求的同时，促进铁路机车车辆制造行业走向成熟，实现交流传动机车车辆的国内开发和制造，彻底解决铁路运力不能满足改革开放以来国民经济日益发展要求的矛盾，为我国的社会主义现代化建设做出贡献，进而走向世界，在高速、重载铁路牵引设备领域与世界先进企业同台

37、竞争。第 20 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文五总结通过对动车牵引传动系统的设计思路的分析，牵引传动系统的特点、牵引传动系统的简介、动车组牵引传动系统分析、列车牵引传动系统容量设计、列车牵引特性设计、列车牵引功率设计等过程，其中最主要的是理论设计过程部分，其中拟定了列车牵引功率设计计算的方法公式， 进行了列车牵引特性仿真计算和牵引特性校验、牵引系统的配置等，在加设计过程中中为了保证设计过程满足实际要求，对设计过程要求较高。具体总结如下：设计举例：多以 CHR3 型动车组为例列车牵引功率：Pk=最高时速的列车牵引力: KFVP/V（max）=k*3.6max(KN)列车运行阻力曲线公式

38、：w2（N/KN）x=0.53+0.0039v+0.000114v牵引传动系统分析包括动车组牵引传动系统仿真分析各种典型工况时的谐波分析网压波动时动车组恒速仿真功率因数分析变压器二次侧电压、电流相位差分析牵引传动系统的特点简介和发展历程根据牵引传动系统的特点简介和发展历程分析，可以说我国铁路在牵引的技术方面已经基本达到或接近国际先进水平，只是在技术的成熟度和产品的可靠性方面需要进一步提高。第 21 页 共 27 页邢台职业技术学院毕业论文致 谢本论文是在指导教师赵利颇老师的悉心指导下完成的，从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血，赵利颇老师严谨治学的态度给我树立了榜

39、样，不紧授我以文，而且教我做人做事，给以我终生受益无穷之道。对赵利颇老师的感激之情是无法用言语来表达的。在此特意向指导教师的关心和帮助表示诚挚的敬意和衷心的感谢！同时也对曾经给予过我帮助的同学表示感谢。第 22 页 共 27 页参 考 文 献1 刘友梅我国电力机车四十年技术发展综述J机车电传动，1998(11) 2黄济荣电力牵引交流传动与控制M北京：机械工业出版社19984 丁荣军. 现代轨道牵引传动及控制技术研究与发展J. 机车电传动,2010(9).5 丁荣军.快速控制原型技术的发展现状J.机车电传动，2009(4).6 张曙光.铁路高速列车应用基础理论与工程技术M.北京：科学出版社，20

40、07. 8丁荣军.快速控制原型技术的发展现状J.机车电传动，2009(4).9田红旗.列车空气动力学M.北京：中国铁道出版社，2007.第 23 页 共 27 页附表1：飞 HlCRH2.CRH 3 动车 组牵引电 机主要参敖CRHICR H2CRIf 3相数333极数4: 146绝缘20 0 级功率心2653005 6 7, 5I电压 V)28120001161/ 20 11|电流A106210, g频率 肛9214 059. 4转速 r pm2 ?254l 4 01 1 71效率0. 94功率因数D. 94望湮600,1 513第 24 页 共 27 页 邢台职业技术学院毕业论文附图1：动车组主要构件平面图300km几动车组牵引系统月第 25 页 共 27 页|*中央控，邓咒CC附图2：图 l 电机外形图