项目名称：考虑温升效应牵引传动系统性能匹配与优化
项目参与单位：
南车青岛四方机车车辆股份有限公司：
余 进 王 晗 姚 非
北京交通大学电气工程学院：
杨中平 林 飞 刘文正 曹君慈 黄先进 原佳亮 初 曦 李翔飞 贾兆欣
东北大学软件学院：
徐怀宇 顾倩荣 张坤林 许吉慧 彭文琪等
项目时间：2011.5.1~2012.12.31
项目完成情况：
(1) 形成了以及辅助高速列车牵引传动系统设计研究为核心，为列车其他模块设计预留空间，借助多种商业软件联合仿真，实现多种展示手段的软件平台框架。
(2) 牵引、制动曲线设计模块可根据给定的列车和其他技术参数计算出牵引传动系统各部件的电气容量，并根据相关数据设计出合理的牵引、制动曲线，设计结果可方便编辑、修改、显示；对给出的牵引和制动特性曲线可进行加速度、加速时间、加速距离和制动时间、制动距离验算。制动特性设计模块，包含了复合制动流程拟合模块。考虑列车的空气制动延迟和电气制动延迟，输出当前制动级位下，列车的实际制动力、BC压力、闸片夹紧力等。校验制动减速度、制动时间和制动距离。对列车风源系统也进行了模拟。
(3) 传动系统温升计算模块完成了牵引变压器、变流器和牵引电机的温升静态计算，以及与运行仿真相结合的动态计算功能；并能通过表格、曲线以及温度云图展示出计算结果，方便对各部件的温升变化规律进行分析。结合复合制动模块，完成了对列车一次制动过程中的闸片、闸盘温升的仿真计算。通过功率折算法和摩擦功率分别实现。输出温度云图。
(4) 建立了牵引传动系统中牵引变流器和牵引电机的动态模型，完成了动态模型求解的算法研究。四象限变流器采用瞬态电流控制、逆变器采用异步调制和分段同步调制、牵引电机采用间接矢量控制、负载端以列车基本阻力为基准采用变负载，完成了电机全速域范围内的控制模拟和编程求解；可输出各部件电压、电流以及电机转速、转矩的瞬时值曲线。
(5) 建立了功能比较完善的牵引计算模型，通过研究固定运行时分及最短运行时分的算法，可进行列车最小时分、常态运行、固定时分三种策略下的运行仿真。可输出列车运行速度、时分、电机电流、电压曲线，并对全程电机电流RMS值、列车能耗进行计算。
(6) 搭建了列车运行仿真的三维视景仿真展示平台，列车运行状态和线路条件由运行仿真模块控制。可进行多种地形、天气、视角以及声效展示。
成果展示：
图1 软件列车模型
图2 制动盘温升云图
图3 电机电磁转矩
图4 固定时分运行仿真结果
图5 三维仿真效果图
图6 三维仿真界面