列车交流传动系统设计(3)

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1.2 铁道列车交流传动系统以及韦布尔分布技术概述

随着当代电力的电子科技、控制的概念及微型电子科技的发展，异步交流电路系统调压变频调速能够得以成功实现，进而令交流变频传动广泛使用于国内经济所涉及的各个部门，而且正在一步步代替直流传动系统。同时伴随着大功率自关断器件的日益完善以及微型处理器件作为关键的数字化中控科技的发展而成就了使交流电传动装置多用于铁路轨道列车上。由于交流电传动基本采用交流牵引电动机来变频调速，基于其大多数的优点，正逐步淘汰铁道交通车辆固有的大范围采用旧式的直流传动式，形成了铁路列车车辆的一种新的发展趋势。

在参照国内铁路列车交流电传动系统优点的概况下，基于我国交流电传动系统研发过程进而进行叙述，以及对于国内交流电传动系统未来的发展趋势进行了客观性的讨论和规划。

国内科技日渐成熟。由此铁道部主管领导曾提出，国内生产交流电传动不能跟随于他人后面从KK到GTO再到IGBT仍旧拐弯走旧路，应该越过的是GTO方面，开始研究IGBT科技，从而可以使我国接近国际上如今的先进科学技术。

威布尔早期致力于学习与研究关于轴承的使用寿命版块，还包括了疲劳和结构强度等方面。威布尔应用了“链式”的一种模型用于分析模型的强度与使用寿命的关键点。这个模型理想上可以由许多个元件(元件个数为n)采用串联的形式连接而成，因此能够把这个串联系统看成是采用了n个环而形成的一个链条，它的寿命(或强度)依靠于最薄弱环的寿命(或强度)。由此给出威布尔分布函数。鉴于零件或整个系统结构的疲劳强度(或寿命)还由其最弱环的强度(或寿命)所决定，还可以采用威布尔分布概述。参照1943年苏联格涅坚科的科研成果，无论随机变量是如何原始分布的，依次分布仅仅有三种的最小值，但是威布尔分布成了其中第Ⅲ种最小值的分散情况。

鉴于威布尔分布是参照极脆弱节点系统或串联的系统模型所生成的，可以有效反映材料的缺点和受力集中点对于原料的使用寿命所形成的各种影响，同时可以发现一种逐渐增长的失效率，故而，将其可以作为系统部件或原料使用寿命分散模型以及是给定情况下的使用寿命的疲劳强度的系统结构。

威布尔分布（二参数应用）基本用在研究滚动轴承的使用寿命和强应力条件下的材料疲劳试验中[8]，威布尔分布的（三参数法）大致用在小应力条件的部件和一些材料的使用寿命研究，总而言之，它比对数的正态分布还要大。但是，基于威布尔分布的多参数的研究方法预计较为复杂，预算范围的估算值太繁琐，在实际操作过程中使用概率纸估算法，有效减少了各参数的预算精度．这个威布尔分布当前存在的缺点进而限制了它的应用。

在交流传动控制中，VVVF（变压控制）的调速方法，它运用逆变器把直流电转换成交流电，凭频率和电压的变化来掌控交流电动机的变速装置已经成为在调节速度节能和性能上是相当先进的调速方法了。伴随计算机控制技术和微型电子技术的发展，牵引变流器控制系统也从最早使用数模电子电路到应用微机控制系统，控制能力得到不断完善。因为微机控制的使用，得以使系统更加可靠，同时实现了系统故障珍断和自动检测，给车辆运行的安全性、保养和维修提供了很大程度上的便利性。当前因高电压和大电流中GTO以及IGBT结构形成的改变频率和电压系统和微型计算机科技在铁道交通车辆上的使用获得了巨大进步。