广州地铁四号线直线电机地铁车辆电磁兼容研究

论文摘要

设备的电磁兼容性是指设备在电磁环境中正常工作的适应能力。它是一门新兴的交叉性和复杂性很强的学科,涉及电磁场理论、电子技术、电磁测量、信号分析、机械结构、自动控制、材料和工艺等学科。直线电机地铁车辆的系统设备集中布置、安装在车底,其中的牵引逆变器、辅助逆变器采用变频变压控制,同时列车高压回路普遍使用高电压、强电流的高压电气设备和电子控制设备,其产生强大的电磁场,对车辆中的电气系统和空间环境会造成很大的影响。直线电机特殊的机械结构决定其电磁场分布与发射不同于普通电机。如何使车辆中大量的智能控制部件、小型化传感器以及网络监控系统等在恶劣的电磁环境中正常工作,使车辆空间环境的电磁场、噪声等符合国家标准,是车辆设计中需要解决的一个重要问题。本文根据广州地铁四号线直线电机车辆项目的电磁兼容性要求,以及整车电磁兼容性的测试结果,结合系统设备的构成和布置,详细分析了直线电机地铁车辆的干扰源和受干扰对象；提出了直线电机地铁车辆电磁兼容的具体控制解决方案和改进措施,并进行了试验验证。测试结果表明车辆完全达到了电磁兼容性要求,列车运行良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 电磁兼容发展史
• 1.2 城轨车辆电磁兼容研究的内容
• 1.3 本课题的工程背景
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 第二章 车辆设备布置设计及主要电磁骚扰源和敏感系统分析
• 2.1 广州地铁四号线直线电机车辆对电磁兼容要求
• 2.2 直线电机地铁车辆系统构成及设备布置方案设计
• 2.2.1 广州四号线直线电机车辆编组形式及基本参数
• 2.2.2 直线电机车辆系统组成及设备电磁特性分类
• 2.2.3 系统设备安装与布置方案设计
• 2.3 直线电机车辆主要电磁骚扰源分析
• 2.3.1 直线电机结构原理及电磁场分析
• 2.3.2 牵引系统主要设备及干扰源分析
• 2.3.3 辅助供电系统主要设备及干扰源分析
• 2.4 直线电机车辆主要电磁敏感性系统
• 2.4.1 车载信号系统电磁敏感性分析
• 2.4.2 通信系统电磁敏感性分析
• 2.4.3 制动系统电磁敏感性分析
• 2.4.4 乘客信息系统电磁敏感性分析
• 2.4.5 门控及空调控制系统电磁敏感性分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 直线电机地铁车辆电磁兼容设计
• 3.1 VVVF的电磁兼容设计
• 3.2 SIV的电磁兼容设计
• 3.3 综合的电磁兼容设计
• 3.3.1 接地设计
• 3.3.2 滤波设计
• 3.3.3 屏蔽设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 直线电机车辆EMC运行现场测试及问题改进
• 4.1 地铁车辆电磁兼容性的测试要求
• 4.2 列车整车电磁兼容测试
• 4.3 信号系统应答天线干扰问题解决方案
• 4.3.1 应答天线改造前的受干扰情况
• 4.3.2 应答天线抗干扰
• 4.4 信号系统车载无线电以太网通信抗干扰改进
• 4.5 制动系统ECU抗干扰改进
• 4.6 空调系统紧急通风逆变器抗干扰改进
• 4.7 直线电机电磁噪声抑制改进
• 4.8 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果