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研究生: 楊凱翔
Kai-hsiang Yang
論文名稱: 台鐵機車集電弓與電車線間之電氣暫態特性分析
Electrical Transients Analysis between Pantographs and Contact Lines of Taiwan Railway Locomotives
指導教授: 陳南鳴
Nanming Chen
古碧源
Bih-Yuan Ku
口試委員: 王文智
Wen-Jieh Wang
廖慶隆
Ching-Lung Liao
黃思倫
Sy-Ruen Hwang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 72
中文關鍵詞: 集電弓電車線暫態量測快速傅利葉轉換頻譜分析小波轉換
外文關鍵詞: pantograph, contact line, transient, measurement, Fast Fourier Transform (FFT), spectral density, Wavelet Transform
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本論文針對台鐵列車行駛時,機車集電弓與電車線之間的電氣暫態特性作分析。在集電弓與電車線之間因異常彈跳而引發電弧時,運用電氣暫態資料量測系統,獲得各種機械與電氣相關暫態資料。利用此相關資料數據做進一步的比對與探討,並對電流訊號做頻域之快速傅利葉轉換(Fast Fourier Transform, FFT)頻譜分析與時域之小波轉換(Wavelet Transform)分析。再針對某些電流訊號有明顯異常者,例如電流中斷、高頻諧波成分以及電流突降等,進行相關資料與分析結果的探討。因此,即可獲知列車行駛中,集電弓與電車線之間的電氣暫態特性。


This research is devoted to the analysis of electrical transient properties between the pantographs of locomotives and the contact lines for moving trains. When an arc is caused by abnormal vibrations between a pantograph and a contact line, the measurement system of electrical transient data for this study is applied to glean all the transient data relevant to mechanics and electrics. These collected data are then drawn on for further contrasting and discussing. Two main methods are adopted to analyze the current signals: one is Fast Fourier Transform (FFT) which analyzes the spectral density and the other is Wavelet Transform which analyzes that in time domain. Moreover, other additional studies will be carried out if certain irregular current signals are observed, such as current interruptions, high harmonic elements, and current sags. As a result, the electrical transient properties between pantographs and contact lines can be learned from the moving trains.

中文摘要…I 英文摘要…II 誌謝…III 目錄…IV 圖表索引…VII 第一章 緒論…1 1.1 研究背景與動機…1 1.2 研究目的與方法…2 1.3 章節概述…3 第二章 台鐵電氣化電力供電系統…4 2.1前言…4 2.2 三相69 kV交流輸電線…5 2.3 變電站…5 2.4 兩相25 kV交流電車線…6 2.4.1 電車線之架設長度…8 2.4.2 電車線之架設高度…8 2.4.3 電車線之自動張力平衡裝置…8 2.4.4 中性區間…9 2.4.5 吸流變壓器…10 2.5 電力調配遙控中心…10 2.6 電力牽引機車與電車組…11 2.6.1 集電弓…13 2.6.2 真空斷路器…15 2.6.3 避雷器…15 2.6.4 主變壓器…16 2.6.5 牽引馬達…17 第三章 電氣暫態資料量測…18 3.1 前言…18 3.2 暫態波形記錄器…18 3.3 電弧感測系統…19 3.4 列車動態加速度監測系統…20 3.5 電力電流量測系統…21 3.6 整體量測系統架構…22 3.7 量測之暫態資料數據…24 第四章 訊號時域與頻域分析方法…25 4.1 前言…25 4.2 傅利葉轉換分析…25 4.2.1 快速傅利葉轉換分析…27 4.3 短時傅利葉轉換分析…28 4.4 小波轉換分析…30 4.4.1 連續小波轉換…31 4.4.2 離散小波轉換…32 4.4.3 二進制小波轉換…33 4.4.4多重解析度分析之尺度函數與小波函數…35 4.4.5多重解析度分析之高頻解析與低頻近似…37 4.4.6 Daubechies小波…40 第五章 電氣暫態特性分析…42 5.1 前言…42 5.2 機械與電氣相關暫態資料繪製與分析結果…42 5.3 Matlab Wavelet Toolbox小波轉換分析結果…46 5.4 經過供電中性區間後的電氣暫態特性…51 5.5 高頻諧波成分的電流訊號暫態特性…53 5.6 電流訊號中斷的電氣暫態特性…56 5.7 電流訊號突降的電氣暫態特性…58 第六章 結論與未來研究方向…62 6.1 結論…62 6.2 未來研究方向…63 參考文獻…65 附錄…69 作者簡介…72

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無法下載圖示 全文公開日期 2011/06/14 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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