受電弓主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)現(xiàn)及其控制策略的研究.pdf

1、我國(guó)現(xiàn)處于鐵路高速化電氣化的建設(shè)浪潮之中，高速電力列車成為發(fā)展主流。車載受電弓從接觸網(wǎng)上滑動(dòng)取流來(lái)獲取列車運(yùn)行的動(dòng)力，良好的弓網(wǎng)關(guān)系是列車穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件。然而，隨著電力列車運(yùn)行速度的不斷提高，弓網(wǎng)之間的機(jī)械振動(dòng)越來(lái)越劇烈。如果振動(dòng)幅度過(guò)大則會(huì)出現(xiàn)弓網(wǎng)離線現(xiàn)象。離線會(huì)中斷對(duì)列車的供電而造成列車運(yùn)行不穩(wěn)定，同時(shí)往往伴隨著弓網(wǎng)離線電弧產(chǎn)生，電弧會(huì)對(duì)受電弓滑板和接觸線產(chǎn)生嚴(yán)重?zé)g，進(jìn)而加速接觸網(wǎng)和受電弓滑板的磨耗。電弧也是強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾源會(huì)對(duì)

2、電弧周圍通信設(shè)備產(chǎn)生無(wú)線電信號(hào)干擾，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成弓網(wǎng)故障引起列車停運(yùn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失更甚者會(huì)產(chǎn)生安全事故。如何提高弓網(wǎng)受流質(zhì)量成為了國(guó)內(nèi)外高速鐵路弓網(wǎng)關(guān)系的研究熱點(diǎn)之一。
　　本文從受電弓主動(dòng)控制的角度出發(fā)，對(duì)抑制弓網(wǎng)電弧的產(chǎn)生、改善弓網(wǎng)接觸壓力、進(jìn)而提高弓網(wǎng)受流質(zhì)量進(jìn)行了深入的研究。希望能對(duì)我國(guó)高速鐵路的發(fā)展提供參考。
　　本文分析研究的主要內(nèi)容有:
　　首先，分析了接觸網(wǎng)、受電弓的動(dòng)力學(xué)特性及國(guó)內(nèi)外一些主動(dòng)控

3、制式受電弓的實(shí)驗(yàn)室模擬平臺(tái)，設(shè)計(jì)并制作了新的弓網(wǎng)關(guān)系實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該接觸網(wǎng)模擬裝置可以實(shí)現(xiàn)受電弓與接觸網(wǎng)直線柔性滑動(dòng)接觸。
　　其次，基于DSP及PID控制原理設(shè)計(jì)主動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)弓網(wǎng)間的接觸力進(jìn)行主動(dòng)控制。該控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集部分、DSP控制器以及受電弓模擬裝置電氣驅(qū)動(dòng)裝置。數(shù)據(jù)采集部分包含傳感器采集原始信號(hào)和調(diào)理電路;DSP控制器部分包括DSP芯片的外圍硬件電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字濾波算法、PID控制軟件算法以及控制信號(hào)的輸