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关于动车控制器电磁干扰性问题探讨

2018-03-17张光娜

时代农机 2018年7期
关键词:自动门干扰源动车

张光娜

(吉林工程技术师范学院,吉林 长春 130000)

现在人们对出行时间和速度要求越来越高,但在近现代的动力集中动车组中,它们只是运载货物,在我国时速高达200 km/h或以上,高速运行的轨道客车成为动车组,我国最具有代表性的是CRH和谐号的列车。动车根据运行的方式,可以分为两类,广义定义是根据其作用和动力来源提出的,从这个角度讲,现代社会的运营火车大部分满足动车的条件。根据动车的速度和标识来狭义的定义动车组的概念,时速200 km/h以上的CRH和谐号列车成为“动车组”。

在交通运输业高度发展的几天,虽然在不断地进步发展,但依然面临着高速化、自动控制化的改革发展。铁路可不断地树立新的里程碑,技术上不断突破,走出了国门成为了今天国家发展的一张名片,时值今日已经经过了六次提速,在实践中又实现了300 km/h的稳定运行速度;在自动化上实现了远程导航,网络信息安全控制、娱乐设施、舒适安全度、电动牵引等技术;在车内环境上实现了环保、便捷、干净和舒适性。

随着一切有利因素出现,在自动化、网络技术高速发展的今天,电子电气设备手机、电脑、可携带的平板电脑、各种电动控制的发动机等,在一列高速动车的研制过程中,所用到的电子电气设备就达到几千种,甚至上万种,与之而来的各种电气设备之间的干扰问题也接踵而来,尤其在高速运行的动车组当中,设计到广大人民的切身安全利益,更不能忽视,一套有自动化控制的新型动车组也带来了一个新的不可避免的问题——电磁兼容问题。

电磁干扰问题不是一个新的话题,但一直是困扰自动化技术发展的瓶颈,动车组和外界电子设备等相互不干涉且动车组本身不存在电磁干扰。但事实上,电磁干扰始终是一个客观存在的问题,无法消除,无法避免,只能尽可能地降低电磁干扰,使其不影响动车的正常运行,也不至于对外界产生很大的干扰。

从1958年我国的动车技术发生了飞速地发展。从20世纪80年代到21世纪不断地尝试“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”。但是和世界先进国家的动车组来比还存在一定的差距。主要来自于动车组采用的自动化技术和稳定性性能指标等方面。高速动车组的电磁兼容性研究已经取得一定的成果。动车组的电磁兼容标准反映了一个国家或地区动车组电磁兼容的发展现状和技术,标准还可以反映轨道交通产品以及系统的电磁发射与抗扰度要求。

研究高速动车的电磁干扰问题,首先要研究高速动车组门控系统机械结构的组成及工作原理,电路结构重点电路、电机的工作原理。高速动车组内部有各种电力电子器件、系统等,系统之间会有各种电磁干扰,这些干扰会影响自动门控制系统,影响其正常工作。对于动车组外部的电力电子设备、无线通讯信号、闪电雷电等也会有电磁干扰问题,会通过辐射偶合到门控系统,都会产生不利影响。

要解决电磁干扰问题,必须先找到干扰源,确定自动门控制系统的电磁环境,如电磁干扰源、传输通道和敏感设备。具体情况具体分析,抑制电磁干扰。

采用混沌控制和混沌反控制的方法解决电机的电磁干扰问题。轨道客车自动门控制系统电机的电磁兼容性,电磁干扰是由于电磁干扰源通过一定的传输路径到达敏感设备,从而影响敏感器件。要抑制电磁干扰首先确定干扰源,任何包含有源电子器件的产品都会产生干扰,对干扰源的抑制可以从源头上解决问题;另外,干扰源通常比较复杂,难以完全抑制,就必须改变其传输路径或者将其吸收掉;敏感源的防护是EMC设计的最后目标,降低其敏感性,进行屏蔽等都是有效措施。对于电磁干扰的抑制与防护,电路设计,屏蔽、滤波、接地等都是重要的研究课题,另外电磁干扰源预测这一课题也是经久不衰。

应用混沌理论研究自动门控制系统电源的电磁干扰及兼容性,以降压变换器为研究对象,建立其离散数学模型,对其某些参数进行改变,是该电路运行在混沌状态,应用MATLAB软件仿真电磁干扰图像。混沌是确定性系统内部广泛存在的一种不确定性,给定初始条件的微小变化,终将对系统产生很大影响。通过仿真结果能有效地找到电磁干扰的起始点,协助减小电磁干扰的问题。

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