地铁、城轨交流牵引电气传动实验室机械平台系统中等效惯性的计算

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地城交牵弓气实室械平台统中效性的算析术铁、轨流 I传动验机电系等惯计分何文学。黄登红王爱民潘建新，,,(.湖南科技职业学院，南长沙 40 1;.沙航空职业技术学院，南长沙 402 ) 1湖 1182长湖 11 4

摘要：在地铁、交流牵引电气传动实验室中，城轨采用惯性飞轮模拟列车平动的惯性，实验室q惯性飞轮的转动惯性必需与地铁列 -车平动的惯性等效。基于上述原理， -椎# m实验室中模拟列车平动惯性的惯性飞轮所要求具有的转动惯量的大小的计算方法。 关键词：地铁城轨平动的惯性惯性飞轮转动惯量中图分类号：249+ u 6 .1 7文献标识码： A文章编号：32 68 (00 0 12 -3 10 - 86 21 )3- 00- 1 3 0

Ca c l t n a d An l s f t e Eq i a e tI e t o e h n c l a o m lu a i n a y i o u v ln n ri f r M c a ia t r o s h a Pl f

S se i y t m n AC a t n E e ti i e La o a o y o e r t n Tr c i l rc Drv b r t r fM t o Ci Ra o c yHE e x e, W n u HUANG n ho g, ANG mi P De g n W Ai n,A in i N Ja xn

Ab t a t sr c:W h n t n ai y e he ie a f whe li s d frsmu aig tan ta lt n l ie t l e s u e o i l t r i rnsai a n ri te r tto li eta o y h e n ri n h n o a, h oaina n ri ff l w e l ie a a d t e t ta sain lie i fte s b y tan s o l e e u n AC ta to lcrcdrv a o aoy o to ct al B s d o te a v rn i r lto a n r ao h u wa r i h u d b q a i r cin ee t i e lb rtr fmer i r i. a e n h bo e p ic— n t l i yp e,ac lu aigmeho fter tto a n ri l ac ltn t d o h oa in i eta,whiht ei ri y h e fsmuai gtan t

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湘电集团股份公司的国家大型试验室——地铁城轨交

别是：

流牵引电气传动实验室，主要由两部分组成，一部分是电气传动与控制部分，另一部分是机械平台系统。这个大型的实验室主要用于 V V V F变频器以及 V V V F变频器与交流变频牵引

1起动工况：时， )这被试牵引电机作为电动机状态运行， 减速箱，飞轮模拟列车惯性；惯性2匀速稳态运行工况：时， )这由直流发电机组发电，其发

电机组合的性能测试。在机械平台系统中，由四台被试牵引变频电机带动试验负载，负载包括两套齿轮减速箱，四套惯性飞轮箱，两套直流发电机组，两套机械制动器。其中，四台在被试牵引电机中，有一台牵引电机的转轴上还连接有扭矩仪。 所有这些设备，包括被试牵引电机，扭矩仪，齿轮减速箱，惯性飞轮箱，电机，发在机械结构上全部用联轴器整体连接，形成一

出的电能通过直流调速装置反馈至交流 1 V 0k A电源端，实现能量反馈，模拟匀速时列车的运行阻力； 3制动工况： )这时，直流调速装置控制的直流电机作电动机运行，而惯性轮负载模拟列车惯性，被试牵引电机处于发电工况，由于能量不能反馈，通过被试变频器制动电阻接收。

在实验室所试验的三个工况中，动、动这两个工况起制都会受到惯性轮惯性的影响，性轮在实验室中起很重要的惯作用，是必不可少的部件。现在，们来讨论一下，我惯性飞轮模拟列挚惯性时，其等效转动 l贯量的计算问题，为了方便讨论与计算，首先，我们设定：肘一列车车辆平动部分的总质量，即整车质量 (g k)列车前进的速度( m h; k/ ) R一列车车轮的半径 (; m)一

个如图 1所示完整的机械平台系统。

试验用减速箱总传动比；列车车辆减速箱总传动比；~

一

图 1地铁、城轨交流牵引

电气传动实验室机械平台系统

变频牵引电机的转速 ( mn; r i)/列车车轮的转速 (/ i) rmn;

地铁、城轨交流牵引电气传动实验室，试验工况有三，分

一

基金项目：南省教育厅科研立项课题 (9 19 )湖 0 C 10。

作者简介：何文学(93一)男， 16,湖南汨罗人，工学硕士，高级工程师，主要从事机电技术研究收稿日期 . 0 ' 9—1— 2 0 1 9

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n轮试验飞轮的转速 (/ i) 一 rrn; a车一列车车轮的转速 (a/ )轮 rd s; 6一试验飞轮的转速 (a/ ) 0 rd s;,一列车车轮的转动唳量( g n ) k i; 2,一试验飞轮等效转动陨量 (g ) k m2。用惯性飞轮模拟列擎唳性，是根据列车以速度前进，试验飞轮以 1 5轮旋转时，动能相等进行计算的，时我们有：这

=

Q49 (40 0×n35 5 6 0 8+40 6)20 6 k 9 g m2

=

b )列车的重量 M=5时，: 2t有J=049 .5

,轮= .( R轮+,轮 ,M 2车)=

0 4 9 ( 20 0 X0 3 5 . 5 5 0 . 8+4 0 6)17 0 k m 2 2 g

=

列前的能： M+, (车进动÷ ÷车 2轮轮 1车 )试轮动能： 验飞转动÷, () 2由于列车前进的动能=试验飞轮转动动能，以：所

c列车的重量 M=4时，: ) 4t有J=0 4 9 .5

I轮=f( ] s MR轮+,轮车)=

0 4 9 ( 40 0 X0 3 5+ 4 0) .5 4 0 . 8 614 0 k l 7 g n

:

÷+轮： 又由于

2 轮

( 3 )() 4() 5

2 )当列车车辆的重量分别为 6、2t 4t 4t, 三种吨位， 5 4列

车最高速度为 10 m h,的等效模拟飞轮的转动惯量 2/时需要 k分别是： a )列车的重量 M=6时，: 4t有J=2 (订车 n轮 5 3R轮飞 )=

c轮=2r￣=2T电/i o车" r n 1机车 n0飞： 2T飞=2T电/i 9轮 1轮 n 1机试 n

则由( ) ( ) ( ) 3、4、5可得： ,轮= (D轮 w轮) +,轮(轮 o轮)色 c车/飞 R轮车∞车/) 飞

2×10 (

5 2/ 3×3 1 1 . 4 6×0 3 5 X 1 0 ) . 8 5 0 051 . 5

=

=

(t轮 (飞 M (车/u轮)( R轮+,轮) J车 (轮 n轮)(车/飞 轮+,轮 车)

,=.( R轮+车 )飞， ,轮 2=

=

0 51 (40 0X0 35 .5 6 0 .8+40 6)30 0 k 2 g m2

=

(/i i )(

+,轮车)

() 6() 7

=

令：J=凡轮 n轮=i车/飞试/i车又由于： 凡轮=车/竹：2 W (￣轮)车 轮2 5 3 R车 则有： () 8

b )列车的重量 M=5时，: 2t有J= n 5 51

,= I( R+ ) , ,轮 2=

Q5 1(200 x 8+40 5 5 0 n 35 6)24 0 k . 8 g m2

=

J=n轮凡轮：2 W(￣车 n轮)车/飞 5 3R轮飞 ,轮= ( R轮+,轮) M 据，:有

() 9 (0 1)

c )列车的重量 M=4时，: 4t有J=0 5 1 . 5

式中，轮、轮是确定的常量，据深：l铁车辆轮对的数 车，车根￣t lgR车轮= 0 7/= 0 3 5 i .7 2 . 8 n,车轮： 4 0 k m2 6 g

,轮=l( ]￡, MR轮+,轮 2车)=

n 5 1 (40 0×0 3 5 5 4 0 . 8+4 0 6)2 1 0k 2 g m2

=

湘电集团股份公司的地铁、城轨交流牵引电气传动实验室要求能对 6、2t 4t种吨位以及 10k/、2 r h 4t5, 三 4 0 m h 10 k/ n

综上所述，将两种不同速度档位、三种不同重量吨位的

两种速度的地铁列车进行牵引试验，该实验室的惯性飞轮故要求能提供六种等效模拟惯性。实验室惯性飞轮的最高设

列车所需的等效模拟飞轮的转动限量列如下表 1所示。表1 等效模拟飞轮的转动惯量表

计速度为 1 0 wn下面我们来计算各种条件下所需的飞 0r i, 5/轮等效转动惯量。 1当列车车辆的重 …… 此处隐藏：3840字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……