內(nèi)燃機(jī)車干阻負(fù)載試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究.pdf

1、機(jī)車負(fù)載試驗(yàn)的作用是機(jī)車在非走行狀態(tài)下進(jìn)行進(jìn)一步的檢查與調(diào)整，是鐵路機(jī)務(wù)段和機(jī)車工廠等部門對(duì)內(nèi)燃機(jī)車的檢修質(zhì)量的一個(gè)重要判斷的標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)手段。目前，主要有兩種負(fù)載方式，一種為水阻，另一種為干阻。干阻對(duì)環(huán)境無(wú)污染，占地面積小，有著極好的發(fā)展前景。但是，傳統(tǒng)的干阻負(fù)載試驗(yàn)系統(tǒng)在負(fù)載控制及調(diào)節(jié)、風(fēng)機(jī)電機(jī)的控制、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)面存在著一系列困難，限制其推廣應(yīng)用。本文具體針對(duì)原江岸機(jī)務(wù)段干阻試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，主要研究并解決大功率半導(dǎo)體器件IGB

2、T在機(jī)車干阻負(fù)載試驗(yàn)臺(tái)中的應(yīng)用問題，并設(shè)計(jì)出新型的干阻負(fù)載試驗(yàn)系統(tǒng)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 1．研究干阻負(fù)載試驗(yàn)系統(tǒng)中直流大電流的開通與關(guān)斷問題，并根據(jù)IGBT的特性討論并研究多只IGBT并聯(lián)使用中的均流問題，以及IGBT在直流大電流工況下的驅(qū)動(dòng)與保護(hù)技術(shù)。 2．基于機(jī)車恒功率負(fù)載試驗(yàn)的要求，研究適合于DF<,7>A、DF<,7>B、DF<,7>C、DF<,4>A和DF<,4>B等型號(hào)的內(nèi)燃機(jī)車全負(fù)載試驗(yàn)范圍內(nèi)的電阻帶

3、串、并聯(lián)形式和控制方式以及恒功率電流連續(xù)調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)； 3．研究電阻帶的散熱直流風(fēng)機(jī)電機(jī)在寬電壓變化范圍內(nèi)的恒流調(diào)速控制技術(shù)；并根據(jù)機(jī)車負(fù)載試驗(yàn)的要求，研究基于干阻負(fù)載試驗(yàn)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)，以及干阻負(fù)載的調(diào)節(jié)控制算法。 4．根據(jù)實(shí)際的IGBT的工作狀況，研究多IGBT熱阻耦合模型和傳熱分析方法，采用數(shù)值計(jì)算分析的方法對(duì)IGBT的散熱系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)行理論分析，為IGBT的熱保護(hù)提供理論依據(jù)。 基于本文的主要研究?jī)?nèi)容，

4、本文的主要研究成果如下： 1．首次提出采用IGBT作為負(fù)載電路的開關(guān)元件。由于負(fù)載電路中電流過大，深入研究多只IGBT并聯(lián)工作情況下電流均流的問題，研究結(jié)果認(rèn)為：IGBT正的溫度系數(shù)有助于消除或者抑制電流不均的現(xiàn)象產(chǎn)生。設(shè)計(jì)了IGBT的保護(hù)緩沖電路，并根據(jù)其電路模型研究分析了緩沖電路的參數(shù)選擇。 2．首次提出采用數(shù)字電路中AD的權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用于干阻負(fù)載試驗(yàn)系統(tǒng)中，從原理上解決困擾干阻試驗(yàn)的技術(shù)難題，并提出了負(fù)載電路的

5、設(shè)計(jì)方案。理論和試驗(yàn)證明其調(diào)節(jié)精度滿足機(jī)車恒功率負(fù)載試驗(yàn)要求，達(dá)到水阻調(diào)節(jié)精度，為干阻負(fù)載方式的推廣使用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 3．采用IGBT和PWM為核心的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電阻帶散熱風(fēng)機(jī)電機(jī)在電壓大幅變化的情況下恒流調(diào)速，使風(fēng)機(jī)電機(jī)安全，平穩(wěn)的運(yùn)行，研究討論了風(fēng)機(jī)電機(jī)拖動(dòng)模型，并計(jì)算運(yùn)行中因斬波而引起的脈動(dòng)電流。 4．設(shè)計(jì)并介紹了干阻負(fù)載試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)測(cè)控方案，建立了機(jī)車負(fù)載試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)過程的全程監(jiān)控，自動(dòng)采集存儲(chǔ)、分