电力机车牵引传动控制装置及受电弓设计优化方案

电力机车的主传动已由直流传动进步到交流变频传动，已于第1章讲述过，变频传动的优点也在该章讲述过。但机车变频传动仍有一些待解决的问题，如引入是单相，破坏了三相电网的平衡，受电弓制约了机车功率容量的增大等。此外，原来的传动方式遗留下来的问题仍然存在，如故障监测、诊断能力不强、通信系统常发生故障、制动功能不精确等。这些问题都需要一一解决。

对上述问题的解决采用智能控制的报导不少，如参考文献［5］提出了一种电力机车传动单元分布式智能控制系统的研究与设计方案。电力机车牵引传动控制装置作为电力机车的关键技术设备之一，有着机车“神经中枢”和“大脑”之称。目前我国电力机车传动控制系统多采用基于传统PID的速度、电流双闭环控制结构，不适应列车运行过程中的多目标、大滞后、非线性等特点，该设计方案首先分析了电力机车的工作原理与传动系统的控制方法，提出了基于转向架独立控制的电力机车传动单元分布式控制系统，然后研究了模糊控制和神经网络理论与算法在电力机车中的应用方法，设计完成“电力机车模糊RBF神经网络PID自适应调速智能控制算法”，并在MATLAB／Simulink环境下进行了仿真，结果表明具有良好的性能。

参考文献［6］探讨了列车制动准确问题，介绍一种基于智能PWM控制的机车制动控制单元的设计和实现方法。对制动机气缸的高速电控阀实现PWM控制，也就是通过调节信号的占空比来实现对高速电控阀一定周期内开闭时间的控制。通过建立机车制动机气缸模糊控制规则，运用模糊推理来实现PID控制，从而实现了机车的精确制动。这样就有效地解决了目前我国的DK-1和JZ-7型制动机不能实现精确制动的问题，对提高我国机车的安全运行和信息化程度有着极大的促进作用。(www.xing528.com)

参考文献［7］对电力机车主变流器的输出电压波形采用能量分布特征提取方法和优化BP算法，提出了基于小波变换和BP神经网络的主变流器故障智能诊断系统。利用该系统对变流器整流器件的开路故障进行了故障诊断仿真，验证了该智能诊断系统的准确性和有效性。

本章介绍一个解决机车功率容量的方案，就是制约机车容量的受电弓设计问题。