Simulation research on transient process of subway train pantograph-catenary offline
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摘要:
弓网离线对地铁安全运行带来不利影响. 首先建立弓网离线牵引系统仿真模型，然后对不同时长的离线状况进行仿真，通过对离线期间牵引逆变电路的直流侧电压、IGBT电压以及电机转子电流的暂态过程进行分析，获取不同离线时长对列车牵引过程电气特性的差异化影响. 研究结果对牵引系统故障诊断和维修策略制定有较好的理论指导作用.
Abstract:The pantograph-catenary offline has many adverse effects on the safe operation of the subway. Firstly, the simulation model of pantograph-catenary offline traction system was established, and then the offline conditions of different durations were simulated. By analyzing the transient process of the DC side voltage, IGBT voltage and motor rotor current of the traction inverter circuit during the offline period, the differential effects of different offline time lengths on the electrical characteristics of the train traction process were obtained. The results have a good theoretical guiding role for the fault diagnosis of the traction system and the formulation of maintenance strategies.
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Key words:
- subway train /
- traction system /
- pantograph-catenary offline /
- transient process /
- simulation modeling
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图 1 牵引系统弓网离线等效电路
Figure 1. Off-line equivalent circuit of pantograph-catenary of traction system
图 3 牵引系统弓网离线暂态过程仿真模型
Figure 3. Simulation model of transient process of traction system pantograph-catenary offline
图 4 不同弓网离线时长的直流侧电压
Figure 4. DC side voltage of different offline lengths of pantograph-catenary
图 5 大离线期间牵引系统仿真电路
Figure 5. Traction system simulation circuit during large off-line period
图 6 不同弓网离线时间的IGBT管电压
Figure 6. IGBT tube voltage at different off-line time of pantograph-catenary
图 8 不同离线时长下牵引电机转子电流
Figure 8. Rotor current of traction motor under different off-line duration
表 1 模型中牵引电机参数
Table 1. Traction motor parameters in model
参数 额定功率/kW 额定电压/V 额定电流/A 额定转速/(r•min−1) 最高转速/(r•min−1) 额定频率/Hz 功率因数 电路连接形式 参数值 190 1050 132 1800 3642 60 0.85 Y 
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表 2 英飞凌FD800R33KF2C型IGBT参数
Table 2. Parameters of Infineon FD800R33KF2C IGBT
参数 参数值 最大集射极间电压VCE/V 3300 栅极电荷Qg /µC 42 反向传输电容Cres /nF 6 开通延迟时间tdon /µs 0.38 上升时间tr /µs 0.38
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