城市轨道车辆受电弓受流性能试验研究

第二章 受电弓受流性能分析.............................................................................................. 7
2.1 受电弓的基本结构..................................................................................................................... 7 2.1.1 弓头.................................................................................................................................. 7 2.1.2 框架.................................................................................................................................. 8 2.1.3 底架.................................................................................................................................. 9 2.1.4 传动系统........................................................................................................................ 10 2.2 轨道交通受电弓受流的评价................................................................................................... 11 2.2.1 受流稳定性评价标准.................................................................................................... 11 2.2.2 稳定受流对受电弓静态性能的要求............................................................................ 12 2.3 轨道车辆受电弓受流性能分析................................................................................................ 13 2.3.1 受电弓-接触网耦合动力学模型................................................................................... 13 2.3.2 影响受电弓受流的主要的技术参数............................................................................ 17 2.4 基于 DSA380D 型受电弓的受流参数结果.............................................................................21 2.5 本章小结................................................................................................................................... 21
学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
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II
目 录
第一章 绪论.......................................................................................................................... 1
1.1 城市轨道交通发展..................................................................................................................... 1 1.2 受电弓在城市轨道交通中的应用............................................................................................. 1 1.3 城市轨道车辆受电弓试验台的研究及现状............................................................................. 4 1.4 本文研究的背景以及意义......................................................................................................... 5 1.5 课题的主要工作......................................................................................................................... 6
上海工程技术大学 学位论文原创性声明
本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作 所取得的成果。 除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已 经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
关键词：轨道车辆，稳定受流，受电弓试验台，接触网压力，离线，弓网检测
I
STUDY ON THE CURRERNT OF PANTOGRAPH EXPERIMENTAL SYSTEM OF URBAN RAIL VEHICLE
ABSTRACT
This paper focused on the stability of currernt collection based on the static and dynamic perfomace of pantograph. an experimental system of pantograph was devised which consist of with pantograph vertical vibration system, pantograph and catenary system simulation,The system is composed of advanced virtual instrument technology, and ultimately achieve the purpose of control.The details are as follows: In order to investigate the dynamics of pantograph-catenary, the pantograph system dynamics model is established and analysis the flow stability of the pantograph by technical parameters and simulation result of type DSA380D pantograph; Based on virtual instrument technology, to design of the pantograph test platform by using LabVIEW software, the MCU and NI boards to make the pantograph-catenary system zigzag movement, the bow net vertical control of excitation system, the bow net vertical motion system;Made the further improvement on the excitation system which system is introduced in the closed loop control system ,this strategy can eliminate the position servo motor shaft generated during rotation. Accroding to what is achieved from the former research .based on the test analysis for DSA380D type by the pantograph experimental, and experimental data analysis, the Catenary pressure, offline, flying hard point parameters targeted the pantograph-catenay detection program. KEY WORDS ： Urban Railway Vehicle, the stability of currernt, the pantograph test platform, Catenary pressure, the pantograph-catenay detection
中图分类号：U264.3+4
学校代码：1Байду номын сангаас856 学 号：M060110104
上海工程技术大学硕士学位论文
城市轨道车辆受电弓受流 性能试验研究
作者姓名：张静 指导教师： 杨俭教授 王方程高工 专 学 业：车辆工程 院：汽车工程学院
申请学位：工学硕士 完成时间：2012 年 12 月
评阅人： 陈关龙 教授 王岩松 教授
答辩委员会 主席：陈关龙 教授 成员：陈凌珊 教授 柴晓冬 教授 吴训成 教授 王岩松 教授
University Code：10856 M060110104 Student ID: ID:M060110104
STUDY ON THE CURRERNT OF PANTOGRAPH EXPERIMENTAL SYSTEM OF URBAN RAIL VEHICLE
学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
指导教师签名： 日期： 年 月 日
城市轨道车辆受电弓受流性能试验研究 摘 要
本文从城市轨道车辆稳定受流要求出发，对受电弓的静态性能、弓网接触力的受 电弓动态特性以及受电弓各技术参数对弓网受流的影响进行研究， 并设计受电弓受流 性能试验系统平台，由受电弓垂向激振系统、弓网之形运动模拟系统、弓网间纵向运 动模拟系统等组成， 通过先进的虚拟仪器技术，以达到实验平台对真实列车的工况模 拟。 本文通过建立弓网耦合动力模型， 根据受电弓受流稳定性的分析影响受电弓受流 的技术参数并仿真得出 DSA380D 型受电弓的技术参数范围；在理论研究的基础上， 对受电弓试验台进行设计， 基于虚拟仪器技术， 利用 LabVIEW 软件进行程序的设计， 在单片机和 NI 板卡上实现了对弓网之字型运动、弓网垂向激振、弓网纵向运动等主 要运动系统的控制； 为了消除伺服电机转轴在旋转过程中所产生的位置漂移，对弓网 垂向激振系统做了进一步的改进，在激振系统中引入了闭环控制系统的策略。 针对 DSA380D 型受电弓在受流性能实验台进行试验，在列车不同的速度和运行 线路工况产生的不同的频率的变化的情况下，通过传感器件对接触压力、弓网接触的 电流、电压等采集数据进行分析，在此基础上提出接触网压力、离线、悬挂硬点等参 数的实用的弓网检测方案。
Candidate: Zhang Jing Supervisor: Prof.Yang Jian Senior Engineer Wang Fangcheng Major: Vehicle Engineering
College of Automotive Engineering Shanghai University of Engineering Science Shanghai, P.R. China December, 2012