电力牵引传动与控制
电力牵引传动与控制
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/17
开课时间2025/02/17 - 2025/06/30
课程周期19 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

我国干线铁路和城市轨道交通发展迅速,新的陆上交通工具如磁浮列车也开始在国内和世界上投入商业运营,在轨道交通机车车辆中,电力牵引与传动系统是最核心技术之一。

该课程起源于《现代交流传动及其控制系统》以及国家级精品课程《电力牵引控制系统》。近20年来,在国家级科技项目、自然科学基金项目、省科技项目、原铁道部铁路装备现代化引进技术消化吸收再创新重大攻关课题、企业合作项目等20余项项目研究成果以及多项国家级、省部级教学成果的支撑下,课程建设始终跟踪我国铁道电气化、高速列车及重载列车牵引技术的发展前沿,在该领域创新型人才的培养中起到了至关重要的奠基作用。特别是在教学理念更新、教学内容体系的改革、实践教学体系的改革和教材建设等方面在国内同类课程中名列前茅。

西南交通大学正在建设电气工程微专业,面向电气化铁道、城市轨道交通系统,强调强弱电结合、强弱电并重,培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的基础理论、宽广的专业知识、较强的工程实践能力、以及一定的创新精神和研究开发能力、具备在电气工程领域或自动化领域进行科技开发、科学研究和运行管理的高级复合型工程技术人才。该课程是西南交通大学“电气工程及其自动化”微专业的一门重要专业课程,课程内容来源于科学实践和生产第一线,具有较强的理论性、实践性和应用价值。在教学过程中,不断加强科研与教学的紧密结合,使教学内容及时反映本学科领域的最新科技成果。

该课程一方面旨在传授交流传动电力机车、高速动车组牵引传动与控制技术知识,另一方面着力于提高学生实践与综合应用知识方面的素养和能力,以期在教学中能全面体现知识、能力和素质的完美统一。

课程大纲
绪论
1.1 运输需求
1.2 电力牵引传动与控制技术发展
1.3 电力牵引交流传动与控制系统简介
1.4 交流传动系统技术前沿与发展方向
传动系统设计基础
2.1 列车受力分析
2.2 列车牵引特性设计
2.3 粘着控制
2.4 牵引供电系统
2.5 电力传动类型与分类
2.6 电力牵引传动系统组成及功能
2.7 交直型传动系统案例-SS9机车
2.8 交直交型传动系统容量计算
变频调速异步电机控制方式
3.1 频率调节时异步电机等值电路
3.2 恒磁通控制方式
3.3 恒压/频比控制方式
3.4 恒功率运行控制方式(一)
3.5 恒功率运行控制方式(二)
3.6 标量控制系统
3.7 谐波磁势
3.8 谐波等效电路
3.9 谐波损耗、谐波转矩
脉冲整流器主电路及其控制
4.1 PWM基本思想
4.2 单相/三相桥式PWM实现方法
4.3 特定谐波消除PWM实现方法
4.4 多模式PWM控制方式
4.5 脉冲整流器工作基本思想
4.6 两电平脉冲整流器主电路工作原理
4.7 两电平脉冲整流器控制原理
4.8 三电平脉冲整流器主电路工作原理
4.9 三电平脉冲整流器控制原理
4.10 中点电位平衡及载波移相控制个
牵引逆变器主电路及其控制
5.1 两电平牵引逆变器主电路工作原理
5.2 滞环电流PWM实现方法
5.3 SVPWM实现方法
5.4 三电平逆变器主电路工作原理
5.5 三电平逆变器SPWM实现方法
5.6 三电平逆变器SVPWM实现方法
5.7 三电平逆变器单脉冲控制
5.8 载波PWM与SVPWM的统一性
5.9 过调制实现方法
5.10 中点电位平衡控制
磁场定向矢量控制系统
6.1 坐标变换
6.2 不同坐标系下电机数学模型
6.3 电机动态等值电路
6.4 矢量控制基本思路
6.5 转子磁场定向矢量控制方程
6.6 转子磁链模型
6.7 直接矢量控制系统
6.8 间接矢量控制系统
直接转矩控制系统
7.1 直接转矩控制基本原理
7.2 直接转矩控制系统的实现
7.3 磁链和转矩的闭环控制
7.4 低速域直接转矩控制的应用
7.5 高速域直接转矩控制的应用
7.6 直接转矩控制与矢量控制的比较
电力牵引传动系统设计
8.1 牵引传动系统容量计算
8.2 四象限脉冲整流器额定参数计算
8.3 中间直流环节参数计算
8.4 牵引传动系统参数设计算例