高速动车驱动系统动力学的研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1页曼量置毫量皇曼蔓曼曼曼量曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼皇皇!曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼舅,I—i -皇摘要在当前铁路运输迅猛发展的国际国内形势下,列车速度不断提高,动车的驱动系统悬挂方式逐渐从轴悬式改变为架悬式。在架悬式驱动系统悬挂的结构参数不合理,驱动系统电气特性、控制和机械系统不匹配的情况下,很容易导致高速动车的驱动系统振动失稳,影响高速动车的粘着性能。因此,研究动车驱动系统的扭转振动及牵引电动机电气特性对动车驱动系统粘滑振动的影响, 对选择合理的驱动系统结构参数,改善驱动系统的动力学性能,提高动车的牵引能力具有重要的意义。本文分析了二级弹性轮对空心轴驱动系统和电机空心轴驱动系统的结构, 建立两种驱动系统的机械扭转振动简化模型,列出完整的机械振动方程。,计算出驱动系统自由振动及粘着振动时的固有频率,研究驱动系统各结构参数,包括各元件的转动惯量,连接扭转刚度及阻尼,传动速比等参数变化对系统自由振动、粘着振动固有频率及其摩擦振动稳定性的影响;研究了轮轨粘着系数较低、机车牵引力已经接近轮轨间允许的极限粘着力的情况下,轮轨粘着系数突然瞬时下降,而后又恢复,引起驱动系统的扭转振动过程,分析了驱动系统各结构参数变化对粘滑振动稳定性的影响,总结出变化规律,对于选取合理的驱动系统结构参数具有一定的参考。交流异步电机是一个复杂的、非线性的、多变量、强耦合前控制对象。基于交流异步电机在机车牵引领域越来越广泛的应用,本文对交流异步电机的仿真和控制做了初步的探讨,为进一步分析交流异步电机与机车机械驱动系统的耦合仿真奠定了良好的基础。关键词:架悬;轮对空心轴;电机空心轴;粘滑振动;交流异步电机;仿真西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页 Abstract With the rapid development ofrailway transportation in current international and domestic situation,the otive speed keeps on increasing,and the drive system suspension style otive gradually changes from axle suspension to frame the structural parameters ofdrive system are unreasonable,it could easily leads to high—speed motor—car drive system vibration buckling, affecting the adhesion characteristics of high-speed motor-,the research of the torsional vibration ofmotor·car drive system and the effect of traction motor electrical characteristics on the motor·-car drive system stick--slip vibration,can greatly help to select the appropriate structural parameters,and improve the dynamic performance ofdrive system and traction capacity ofmotor- CarS. This dissertation analyzes structure of the second-order elastic wheelset hollow-axis drive system and motor hollow-axis drive system,and establishs the mechanical torsional vibration simplified models,and then establishs the mechanical vibration thisbasis,calculates thefree vibration natural frequency,the adhesive vibration natural changing the structure parameters ofdrive system,including themoment ofinertia ponents, torsional stiffness an