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200kmh电力机车辅助变流柜的结构仿真分析的开题报告
一、研究背景及意义
随着人们对绿色环保、节能减排的要求不断提高，电动汽车逐渐取代燃油汽车成为市场的主流，电力机车也随之崛起。作为一种新兴的交通工具，电力机车具有低碳环保、高效节能等优点，受到了广泛的关注。
电力机车主要通过电动机驱动轮轴以实现行驶，而电动机则需要接受来自电池的直流电转换成用于驱动电机的电压和电流，这就需要通过电力变流器进行变流转换。为了保证电力机车的安全、可靠、高效运行，辅助变流柜作为电力变流器的重要组成部分，对于其性能稳定性、质量可靠性、故障诊断等方面都有着重要的影响。
本文将围绕辅助变流柜进行结构仿真分析，旨在探究辅助变流柜工作过程中的结构特点、电磁场分布、热场分布等关键问题，以提高电力机车的运行效率和可靠性。
二、待解决的问题
1.辅助变流柜在工作过程中容易产生的热量对其性能的影响和局限性是什么？
2.在不同的工况下，辅助变流柜的温度分布和热点的位置分别是什么？
3.辅助变流柜内部的电磁场分布特征是什么，其对电力机车的功率输出和电磁兼容性有哪些影响？
三、研究内容和方法
1.研究内容
辅助变流柜结构特点的研究：对辅助变流柜的结构进行分析、设计电磁场数学模型并进行计算、分析辅助变流柜热场传播机理。
辅助变流柜热场分析：建立电力机车辅助变流柜三维实体模型，使用有限元数值模拟的方法模拟分析不同工况下变流柜内部的温度分布和热点位置。
辅助变流柜电磁场特性分析：基于电力机车辅助变流柜内的磁场强度、涡流分布、磁导率等电磁学特性，结合有限元方法与电路分析法，通过仿真的方法研究辅助变流柜的电磁场分布特征。
2.研究方法
辅助变流柜的结构和热场分析：借助ANSYS电磁场分析软件和FLUENT传热分析软件，分别进行结构及热场数值仿真分析；
辅助变流柜的电磁场特性分析：采用有限元方法进行仿真分析，结合电路分析法进行分析研究。
四、预期结果
本文采用有限元方法进行电力机车辅助变流柜的结构、热场、电磁场特性分析，旨在探究辅助变流柜的工作过程中的关键问题，包括结构特点、热场分布和电磁场分布等关键问题，预期结果包括：
1.揭示辅助变流柜在不同工况下的温度分布规律及热量分布特点，以及通过制定有效的散热系统来优化变流柜的性能。
2.探究辅助变流柜内部的电磁场分布规律，分析其对电力机车功率输出和电磁兼容性等方面的影响。
3.建立起电力机车辅助变流柜结构及电磁热分析的框架，为今后的相关研究提供参考，并为电力机车的设计和开发提供关键技术支持。