【正文】 1 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 課題名稱 :城軌車輛牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)與調(diào)試 專 業(yè) 系 鐵道牽引與動(dòng)力學(xué)院 班 級(jí) 城軌車輛 112 班 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 完成日期 2021年 12 月 2 課題設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、課題名稱 交流與直流電力牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)與調(diào)試 二、指導(dǎo)老師 三﹑設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 1．課題概述 完成本課題的設(shè)計(jì)要求學(xué)生具有電路﹑電力電子變流技術(shù)﹑電機(jī)及其控制技術(shù)、牽引電器等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。 本課題分為 4 個(gè)子課題： 交傳機(jī)車主牽引傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)與調(diào)試 。 交直型電力機(jī)車直流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)與調(diào)試；城軌車輛直流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)與調(diào)試；城軌車輛交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)與調(diào)試；通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以深入理解相控及脈沖整流、直流斬波、有源及無(wú)源逆變?cè)诔擒壾囕v與電力機(jī)車上的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)不同類型的牽引傳動(dòng)系統(tǒng)檢查維護(hù)和電氣調(diào)試的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力 。 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 城軌車輛交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)與調(diào)試 MOSFET、 IGBT電力晶體管的結(jié)構(gòu)、檢測(cè)方法及觸發(fā)電路的原理分析 二電平、三電平電壓型逆變器工作原理及 SPWM控制技術(shù) 電流型逆變器工作原理、工作模式分析 城軌車輛直 — 交型牽引傳動(dòng)系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)、工作原理分析，牽引變流器的技術(shù)參數(shù) 城軌車輛輔助供電系統(tǒng)的類型與工作原理分析 城軌車輛交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)、調(diào)試及常見故障分析與檢修；牽引變流器檢查維護(hù)的安全操作規(guī)范。 四、設(shè)計(jì)參考書 [1] 周志敏等， IGBT和 IPM及其應(yīng)用電路，人民郵電出版社出版 3 [2] 城軌車輛電氣控制，華平，鐵道出版社 [3] 徐立娟、張瑩，電力電子技術(shù)，高等教育出版社 [4] 王青松，三相電流型多電平整流器的研究，浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 [5] 郭佳， 電力機(jī)車輔助變流器三相逆變器的控制研究，北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 [6] 林渭勛，現(xiàn)代電力電子電路 ,浙江大學(xué)出版社 五、設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求 1．封面 2．目錄 3．內(nèi)容摘要（ 200－ 400字左右，中英文） 4．引言 5．正文（設(shè)計(jì)方案比較與選擇、設(shè)計(jì)方案原理、計(jì)算、分析、論證，設(shè)計(jì)結(jié)果的說(shuō)明及特點(diǎn)） 6．結(jié)束語(yǔ) 7．附錄（參考文獻(xiàn)、圖紙、材料清單等） 六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排 1．第 1周熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)具體任務(wù)。 2．第 2周至第 5 周根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，進(jìn)行相關(guān)資料收集，了解設(shè)計(jì)原理，選定設(shè)計(jì)方案。 3．第 6周至 9周根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，對(duì)收集的資料進(jìn)行整理與具體分析。 4．第 10周完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿的撰寫，向指導(dǎo)教師提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿。 5．第 11周根據(jù)指導(dǎo)教師的修改意見對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文進(jìn)行修改與完善。 6．第 12周完成設(shè)計(jì)任務(wù)書，畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。 7．第 13至 14周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 七、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及論文要求 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求 4 答辯前三天，每個(gè)學(xué)生應(yīng)按時(shí)將畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書或畢業(yè)論文、專題報(bào)告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。 學(xué)生答辯時(shí)對(duì)自述部分應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始資料或參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評(píng)價(jià)。 答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問(wèn)題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識(shí)、設(shè)計(jì)與計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求 文字要求 :說(shuō)明書要求打印 (除圖紙外 )，不能手寫。文字通順，語(yǔ)言流暢，排版合理，無(wú)錯(cuò)別字，不允許抄襲。 圖紙要求 :按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。 曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必須按國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。 5 目 錄 第一章： MOSFET、 IGBT電力晶體管 .................................................................................. 9 MOSFET電力晶體管 ......................................................................................... 9 MOSFET晶體管的結(jié)構(gòu) .............................................................................. 9 MOSFET晶體管的工作原理 .................................................................... 10 IGBT電力晶體管 ........................................................................................... 10 IGBT電力晶體管的結(jié)構(gòu)： .................................................................... 10 IGBT電力晶體管的工作原理 .................................................................. 11 IGBT的應(yīng)用 ......................................................................................... 13 第二章：逆變器 ............................................................................................................. 14 .............................................................................................................. 14 .............................................................................. 14 ......................................................................................... 16 SPWM控制技術(shù) .................................................................................................. 17 ................................................................................................... 18 ........................................................................... 18 電流型逆變器特點(diǎn) ................................................................................. 18 電壓型逆變器的工作原 理 ................................................................................. 19 第三章：城軌車輛直 交型牽引傳動(dòng)系統(tǒng) ........................................................................ 22 交型牽引傳動(dòng)系統(tǒng)主電路及其工作原理分析 .................................. 22 .................................................................................. 22 ..................................................................................... 22 6 .................................................................... 26 系統(tǒng)案例分析 ....................................................................... 29 、調(diào)試及常見故障分析與檢修 .......................... 31 ................................................................................................ 31 ......................................................................................... 32 第四章：城軌車輛輔助供電系統(tǒng) .................................................................................... 38 ........................................................................... 38 輔助供電系統(tǒng) 的構(gòu)成方案 ...................................................................... 38 DC100V控制電源構(gòu)成方案 ..................................................................... 38 ....................................................................... 38 ..................................................................................... 39 ............................................................. 39 車輛輔助供電系統(tǒng)組成 .......................................................................... 39 輔助供電系統(tǒng) 供電電路的應(yīng)用 ............................................................... 40 總結(jié) .............................................................................................................................. 43 心得體會(huì) ....................................................................................................................... 44 7 內(nèi)容摘要 隨 著電 力電 子技 術(shù)的 發(fā)展， 電力 牽 引 交 流傳 動(dòng)系統(tǒng) 逐步 代 替 了 早期 的直流 牽引傳動(dòng)系統(tǒng) ， 在城市軌道交通領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng) 用 ， 成為軌道交通實(shí)現(xiàn)高速 和重載運(yùn)輸?shù)奈ㄒ贿x擇和主要發(fā)展方向 。 而交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)是城軌電力牽引傳 動(dòng)控制系統(tǒng)的核心部件 ， 是城軌列車運(yùn)行的神經(jīng)中樞系 統(tǒng) 。 通過(guò)分析城軌車輛牽 引傳動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)造和原理，以及常見故障。有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本 課 題 主 要分 析 城 軌 車輛 電 力 牽 引交 流 傳 動(dòng) 控制 系 統(tǒng) ，主要包括交流主傳動(dòng)系統(tǒng)，城市軌道交通輔助系統(tǒng)，城市軌道交通牽引電機(jī)交流傳動(dòng)的案例分析，城市軌道交通故障分析、排除。 關(guān)鍵 詞 ： 城軌車輛 電力牽引 交流傳動(dòng) 控制系統(tǒng) 故障排除 8 ABSTRACT With the development of power electronic technology, electr