电力牵引与控制

1 绪论

1.1 牵引动力的配置

1.2 电力牵引控制的要素

1.3 电力牵引的历史

1.4 我国电力牵引的发展历史

复习思考题

2 电牵引原理

2.1 牵引基础

2.2 轮轨滚动接触理论

2.3 列车运动方程

2.4 牵引特性

2.5 牵引计算

复习思考题

3 电力牵引系统

3.1 电力牵引系统的供电制式2100433B

内容简介 本书系统地阐述了电力牵引系统的结构、组成和基本原理。主要内容包括：电牵引基本原理、电力牵引系统、直流牵引系统、交流牵引系统、电气制动、列车微机控制系统等。

序

前言

第一章 绪论

第一节 电力牵引控制系统的发展概况

第二节 电力牵引供电方式

第三节 电力牵引传动控制方式

第四节 牵引电机的应用

第五节 电力牵引交流传动系统的结构及类型

第六节 电力牵引交流传动控制系统的硬件配置

复习思考题

第二章 电力牵引理论

第一节 粘着、牵引与制动

第二节 空转与滑行、粘着的控制

复习思考题

第三章 电力电子器件及其应用

第一节 可关断晶闸管(GTO)

第二节 绝缘栅双极晶体管(IGBT)

第三节 功率集成电路及其他新型电力电子器件

复习思考题

第四章 电力牵引变流器

第一节 交一直一交变频器

第二节 逆变电路

第三节 正弦波脉宽调制逆变电路(SPWM)

第四节 感性负载下三相桥式逆变器的电流波形和能量反馈

第五节 三点式(三电平)逆变电路

第六节 IGBT与GTO在逆变电路中的应用

第七节 缓冲电路

第八节 单流制电力机车和电动车组的主电路

第九节 多流制电力机车和电动车组的主电路

第十节 电力牵引整流器

第十一节 变频调速系统的仿真研究

复习思考题

第五章 电力牵引闭环自动控制系统

第一节 概述

第二节 直流电动机控制基础

第三节 直流电动机的PWM调速原理

第四节 H型PWM变换器控制方法

第五节 单闭环直流电动机速度控制系统的组成和结构

第六节 单闭环直流电动机速度控制系统的性能分析

第七节 转速、电流双闭环直流电动机控制系统的组成和结构

第八节 转速、电流双闭环直流电动机控制系统的性能分析

第九节 用MATLAB对直流电动机速度控制系统进行仿真分析

复习思考题

第六章 电力牵引交流传动控制系统

第一节 电力牵引控制系统的分级管理与功能配置

第二节 电力牵引交流电动机的控制策略

第三节 交流电机的数学模型

第四节 感应电机的标量控制

第五节 感应电机的矢量控制

第六节 感应电机的直接转矩控制

第七节 感应电动机矢量控制系统的仿真研究

复习思考题

第七章 高速磁悬浮列车控制系统

第一节 概述

第二节 直线牵引电机

第三节 直线磁悬浮电动机

第四节 直线电机驱动的磁悬浮列车

复习思考题

第八章 电力牵引传动与电磁兼容

第一节 电磁兼容的基本概念

第二节 电磁干扰量及其传播途径

第三节 电气化铁路的电磁干扰问题

第四节 电力电子牵引系统的干扰

第五节 改善电磁兼容的措施

复习思考题

参考文献2100433B

本书为普通高等教育“十五”规划教材。

本书共分八章，主要介绍了电力牵引的理论基础，电力电子器件的应用，四象限脉冲整流器和PWM逆变器的交一直一交变流器的工作原理、电路结构与控制，电力牵引闭环控制系统的分析与设计，电力牵引交流传动控制系统(包括转差控制、磁场定向控制和直接转矩控制)。对高速磁悬浮列车的工作原理和控制方式以及电磁兼容性也做了一些介绍。

本书可作为高等院校车辆电子电气、自动化、机电一体化等电类专业的本、专科教材，也可作为从事电力牵引控制系统设计、制造和运行的技术人员的参考书。

研究表明，供电网的极端工况、系统谐波以及制动控制性能对电力牵引系统及制动安全产生影响，电力牵引系统的健康度是一个可预测的变化过程，但对高速铁路电力牵引系统中的复杂供电条件、子系统间的相互作用、制动控制等因素的单独作用及耦合并发作用对电力牵引系统及制动安全影响机理缺乏认识。本项目通过研究电力牵引系统亚安全态与故障态之间的发展规律，探索系统损伤的作用机理，提出电力牵引系统故障预警理论，建立系统健康度评估方法；研究高速铁路供电网压畸变与闪变、分相过电压与过电流以及系统谐波对电力牵引系统运行的作用机理，提高恶劣工况下系统的安全控制性能；采用在线自适应电力牵引系统最优制动控制方法，增强制动控制系统的鲁棒性，提高高速列车制动安全性能。通过上述研究提出电力牵引系统安全性预测与控制理论，为高速铁路列车的设计制造、安全运营、维护维修提供理论和技术支撑。