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1、湖南铁道职业技术学院2012届毕业设计精品资料推荐2010届毕业设计说明书 课题名称：城轨车辆电力牵引交流传动控制系统的分析及故障排除设计 2013届毕业设计任务书一、 课题名称：电力牵引交流传动控制系统的分析及故障排除二、 指导老师：首珩三、 设计内容与要求：1、课题概述:随着电力电子技术的发展，电力牵引交流传动系统逐步替代了早期的直流牵引传动系统，在轨道交通领域得到了广泛应用，成为铁路实现高速和重载运输的唯一选择和主要发展方向。而交流传动控制系统是交传机车和电动车组的核心部件，是列车运行的神经中枢系统。分析该系统的工作原理，掌握常见故障的处理方法有着非常重要的现实意义。本课题主要分析电力牵
2、引交流传动控制系统的组成结构及各组成部件的主要功能原理，以及常见的交流传动控制技术；分析系统常见的故障现象及应急处理方法。2、设计内容与要求：（1）设计内容本课题下设3个子课题： CRH动车组交流传动控制系统的分析及故障排除 HXD交传机车传动控制系统的分析及故障排除 城轨车辆交流传动控制系统的分析及故障排除每个子课题设计的主要内容可包括：a.电力牵引交流传动控制系统的发展历史及现状分析b.电力牵引交流传动控制系统的组成结构分析c.电力牵引交流传动控制系统主要组成部件功能和原理分析d.各种交流传动控制技术的对比和分析e.电力牵引交流传动控制系统的常见故障排除f.结论（2）要求a.通过检索文献或
3、其他方式，深入了解设计内容所需要的各种信息；b.能够灵活运用电力电子技术、交流调速技术、CRH动车组HXD型电力机车等基础和专业课程的知识来分析电力机车交流传动控制系统。c.要求学生有一定的电力电子，轨道交通专业基础。四、设计参考书1、 现代变流技术与电气传动2、 电力牵引交流传动与控制3、 CRH2动车组、CRH3动车组4、 HXD1型电力机车5、 HXD2型电力机车6、 HXD3型电力机车五、设计说明书内容1、 封面2、 目录3、 内容摘要(200-400字左右，中英文)4、 引言5、 正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点）6、 结束语7、 附录(参考文
4、献、图纸、材料清单等)六、 设计进程安排第1周： 资料准备与借阅，了解课题思路。第2-3周： 设计要求说明及课题内容辅导。第47周： 进行毕业设计，完成初稿。第7-10周： 第一次检查，了解设计完成情况。第11周： 第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备。第12周： 毕业答辩与综合成绩评定。七、毕业设计答辩及论文要求1、 毕业设计答辩要求（1）答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。（2）学生答辩时，自述部分内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。（3）答辩
5、小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。2、 毕业设计论文要求文字要求：说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。3、 图纸要求：按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。4、 曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。摘 要 随着电力电子技术的发展，电力牵引交流传动系统逐步代替了早期的直流牵引传动系统，在城市轨道交通领域得到了广泛的应
6、用，成为轨道交通实现高速和重载运输的唯一选择和主要发展方向。而交流传动控制系统是城轨电力牵引传动控制系统的核心部件，是城轨列车运行的神经中枢系统。通过分析城轨车辆牵引传动控制系统的构造和原理，以及常见故障。有着非常重要的现实意义。本课题主要分析城轨车辆电力牵引交流传动控制系统的组成构件及各组成部件的主要功能原理，列车网络控制系统的介绍以及常见的交流传动控制技术，分析该系统常见的故障现象及应急处理方法。并展望了以交流传动技术为方向的我国城轨车辆装备制造业的发展前景。关键词：城轨车辆电力牵引 交流传动 控制系统 故障排除 ABSTRACTWith the development of power
7、electronic technology, electric traction drive system gradually took the place of early DC traction drive system, in the city rail transportation has been applied extensively, become the orbit traffic to achieve high speed and heavy haul transportation only option and the main direction of developme
8、nt. The AC drive control system of city rail electric traction drive control is a core component of the system, is the city rail train in the central nervous system. Through the analysis of urban rail vehicle traction control system structure and principle, to grasp the common breakdown processing m
9、ethod has a very important practical significance.The main topic of city railway vehicle AC drive control system in electric traction components and each component is the main function principle, train network control system is introduced as well as the common AC drive control technology, analyzes t
10、he common faults and emergency treatment method. And look forward to direction of AC drive technology of Chinas urban rail vehicle equipment manufacturing industry development prospect.Key words: Urban rail vehicle Electric traction AC drive Control systemTroubleshooting目录第1章电力牵引交流传动技术的发展历史及现状81.1电力
11、传动形式的转变81.2交流传动技术的发展历史81.3我国交流传动系统的发展91.4我国电力牵引传动技术的现状101.5交流传动技术发展展望11第2章城轨车辆交流传动控制系统的组成及原理122.1城轨车辆交流传动系统的概述122.2城轨车辆交流传动系统的组成122.3城轨车辆交流传动系统的原理132.4北京地铁主辅电路图15第3章 交流传动系统的比较183.1交流系统的分类183.2 电压型变流器和电流型变流器的比较19第4章 列车网络控制系统204.1列车网络控制系统概述204.2我国城市轨道交通列车网络控制系统的应用244.3列车控制和诊断系统33第5章 城轨车辆电力牵引交流控制系统的故障排
12、除355.1城轨列车常见故障及原因355.2轨车辆电力牵引交流控制系统的故障分析375.3牵引及控制系统的检测和检修方法385.4北京地铁10号线故障分析44第6章 总结45心得体会46参考文献47第1章电力牵引交流传动技术的发展历史及现状1.1电力传动形式的转变从很早的年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车, 1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。这些技术探索终因系统庞大、
13、能量转换效率低、电能转换为机械能的转换能量小等因素,未能成为牵引动力的适用模式。1955年,水银整流器机车问世,标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。1957年,硅可控整流器( 即普通晶闸管) 的发明, 标志着电力牵引跨入了电力电子时代。大功率硅整流技术的出现，使电传动内燃机车和电力机车的传动型式从直-直传动(直流发电机或直流供电-直流电动机)，很自然地被更优越的交-直传动(交流发电机或交流供电-硅整流-直流电动机)所取代。1965年,晶闸管整流器机车问世, 使牵引动力电传动系统发生了根本性的技术变革, 全球兴起了单相工频交流电网电气化的高潮。随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管(GTO
14、)的出现和微机控制技术等的发展，20世纪70年代以后出现了交-直-交传动(交流发电机或交流供电-硅整流-逆变器-交流电动机)，即所谓的交流传动，又很自然地取代了交-直传动。1.2交流传动技术的发展历史虽然交流电动机,尤其是异步电动机具有上述优势, 但在上世纪70年前,由于直流电机控制的简便性,以及电力电子技术仅具备整流晶闸管器件和完善的整流技术,交流传动无法与直流传动相媲美。随着快速晶闸管的出现,采用异步牵引电机、快速晶闸管变流机组、电流-滑差控制方法的交流传动系统的DE-2500内燃机车问世了，交流传动在牵引领域展现出前所未有的活力。从此,城轨车辆装备进人了新时代。1983年,世界首批5台B
15、R120型大功率干线交流传动电力机车,赢得了德国联邦铁路的认可。BR120机车在系统设计、总体布置、参数选择与优化规则、电路结构方面以及在主要部件,如卧式主变压器、牵引变流器、牵引电动机、空心轴万向节传动装置、辅助变流器等的设计和制造方面, 成功地进行了尝试, 奠定了当代交流机车设计和运行的基本模式。西方发达国家投入巨资研发轨道交通交流传动系统, 经过30年的研发、考核、技术更新, 已完成了机车车辆直流传动向交流传动的产业转换。TGV、新干线、ICE已经成为铁路现代化和国家综合实力的标志之一。交流传动成为铁路实现高速和重载的唯一选择和发展方向。在这发展过程中,电力电子器件的发展是交流传动技术进步的物质基础。第一代机车采用快速晶闸管,变流机组复杂、效率较低、可靠性和可维修性等均不理想。随着大功率GTO器件的诞
