异步牵引电机全速域直接转矩控制仿真研究

根据异步电机牵引特性,将电力牵引运行划分为不同调节区,在启动及低速域时,逆变器按脉宽调制方式进行控制,当电机的输出功率达到额定值时,进入方波控制区。针对不同电力运行调节区的特点,研究了一套适合于牵引电机的全速域直接转矩控制算法,同时,采取不同控制算法间切换的过渡策略,有效地避免了磁链和转矩的跳变。最后,基于所建立的仿真模型模拟了异步牵引电机的牵引和制动工况,仿真结果表明该电机驱动系统具有良好的动、静态性能,满足列车运行控制的要求,也验证了该控制方法的正确性和有效性。     

基于TCN动车组牵引电机控制系统建模方法研究

针对动车组交流异步牵引电机的空间分布性特点,讨论了基于列车通信控制网络(TCN)的牵引电机控制系统建模方法。采用输入输出反馈线性方法对牵引电机的5阶非线性模型进行线性化和解耦,之后将其引入基于TCN的动车组网络控制系统,并考虑了网络控制系统中的网络延迟。使用动态输出反馈控制方法,得到网络化的异步牵引电机控制模型。运用Lyapunov稳定性理论对闭环控制系统进行了稳定性分析,给出了系统的渐近稳定条件。     

基于Ansys的异步牵引电机电磁场分析

随着我国高速铁路的快速发展,对异步牵引电机的运行性能提出了越来越高的要求,为进一步优化异步牵引电机的性能,就需要准确计算异步牵引电机内电磁场的分布和特性.应用场路耦合法,在忽略定转子端部对电磁场分布影响的前提下,建立了异步牵引电机电磁场分析的场路耦合模型.基于所建模型,利用Ansys软件对一台三相4极异步牵引电机进行二维电磁场仿真计算,得到电机在不同运行状态的磁力线分布和定子电流.仿真结果与电机的设计数据有很好的一致性,证明所建场路耦合模型的正确性,为异步牵引电机的优化设计提供了理论性指导.     

基于场路耦合法的异步牵引电机电磁场分析

随着我国高速铁路的快速发展,对异步牵引电机的运行性能提出了越来越高的要求.为进一步优化异步牵引电机的性能,需要准确计算电机电磁场的分布和特性.采用场路耦合法,在忽略定转子端部对电磁场分布影响的前提下,建立了异步牵引电机电磁场分析的场路耦合模型.基于所建模型,利用Ansys软件对一台3相4极异步牵引电机进行二维电磁场仿真计算,得到电机在不同运行状态的磁力线分布和定子电流.仿真结果与电机的设计数据有很好的一致性,证明所建场路耦合模型的正确性,为异步牵引电机的优化设计提供了理论指导.     

复兴号FXD1动力集中动车组用异步牵引电机设计

介绍了复兴号FXD1动力集中动车组用异步牵引电机的设计情况。主要从整车总体技术要求、电机结构设计、电磁方案设计、电机特性、关键技术、电机试验等方面进行了阐述。根据异步牵引电机的技术特点,通过对电磁设计、结构设计及冷却设计等关键技术研究,设计了1台异步牵引电机,并进行了试验。试验结果表明该异步牵引电机满足整车技术指标要求,验证了设计方案的可行性。     

异步牵引电机电磁噪声仿真分析

概述了异步牵引电机电磁噪声的产生机理，并以某电机为例，通过对电磁力波进行理论分析、仿真分析和噪声试验验证，确定了牵引电机80 km/h考核点的最佳槽配合，对异步牵引电机噪声指标正向设计具有一定的指导意义。     

车辆交流异步牵引电动机性能计算方法研究

从异步牵引电机精确T型等效电路和计及电机在逆变器供电下电压高次谐波集肤效应的双反应模型两个方面入手,对异步牵引电机的性能计算方法进行了研究,并给出了计算实例。     

异步电机牵引特性的仿真研究

按照异步牵引电机特性,建立起直接转矩控制系统的仿真模型.在启动时,逆变器按脉宽调制方式进行控制,当电机输出功率达到额定值时,进入方波控制区;为有效地抑制系统在启动初始过程中产生很大电流冲击,采用启动限流措施,防止定子磁链发生畸变和开关器件损坏.仿真模拟了异步牵引电机在运行过程中牵引和制动工况,Matlab/Simulink仿真结果表明系统具有良好的稳态性能和动态性能,满足机车运行的要求.仿真结果验证了控制方法的有效性和正确性.     

浅谈高速动车组电力牵引传动控制系统

牵引电传动系统是高速动车组的动力保证。本文简要介绍了高速动车组电力牵引传动控制系统的基本结构和工作原理,对牵引传动系统中所用到的几种控制方式进行了概述,其中包括电力牵引传动控制策略、电机牵引控制技术、牵引变流器的控制方法,最后介绍了高速受流技术。     

车辆交流异步牵引电动机性能计算方法研究

从异步牵引电机精确Ｔ型等效电路和计及电机在逆变器供电下电压高次谐波集肤效应的双反应模型两个方面入手，对异步牵引电机的性能计算方法进行了研究，并给出了计算实例。     

基于神经网络的感应电动机直接转矩控制研究

概述了感应电动机在直接转矩控制(DTC)的控制规律。为提高感应电动机在DTC方式下的低速性能,在对感应电动机定子磁场定向控制进行了比较深入的分析后,提出了采用神经网络来处理DTC复杂计算的控制策略。仿真和实验结果表明,该方法能进一步改善感应电动机DTC的性能。     

神经网络模糊直接转矩控制在感应电机中的应用研究

针对感应电机直接转矩控制中存在较大转矩脉动的特点,提出基于神经网络与模糊逻辑的感应电机直接转矩控制策略,用训练好的神经网络建立定子磁链观测器,将模糊控制算法引入逆变器状态开关选择器,通过对转矩误差、定子磁链误差和磁链位置角的模糊分级来实现逆变器开关的分级控制。仿真及实验结果表明,与常规DTC相比,该控制方法转矩、转速、磁链响应速度快、响应脉动小,具有良好的稳态跟踪性能和优异的动态响应。     

基于模糊神经网络的感应电机直接转矩控制

传统的直接转矩控制存在较大的转矩脉动。为了减小转矩脉动,提高控制性能,将模糊神经网络算法引入到直接转矩控制当中,设计了基于模糊神经网络的直接转矩控制系统。所采用的Takagi--Sugeno型模糊神经网络充分融合了模糊逻辑和神经网络两者的优点。在模糊神经网络的训练过程中,采用了一种最小二乘算法和BP算法相结合的混合算法进行学习,提高了学习速度。为了验证该算法有效性和可行性,在MATLAB／Simulink环境下建立了基于模糊神经网络的直接转矩控制系统仿真模型,进行了仿真研究。仿真结果表明采用Takagi—Sugeno型的模糊神经网络算法使直接转矩控制系统的转矩脉动明显变小,控制性能明显改善。     

基于模糊神经网络DTC的风力机特性模拟

在传统直接转矩控制(DTC)的基础上引入模糊逻辑和神经网络,形成一种新型的模糊神经网络DTC策略,并将其应用到风能模拟系统中.利用神经网络建立DTC系统的定子磁链观测器,并引入多群体协同进化粒子群( MCPSO)算法对其进行网络训练.实验结果表明,与传统DTC相比,模糊神经网络DTC更能减小低速运行时极易出现的转矩和磁...     

采用定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统

为解决异步电动机直接转矩控制(direct torque control,DTC)中低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统。其中定子电阻采用模糊神经网络进行辨识;电机转速采用基于转子磁链的模型参考自适应系统(model reference adaptive sys-tem,MRAS)法进行估计;同时采用三输入单输出的模糊控制器调节脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号占空比的异步电动机直接转矩控制的策略,三输入变量为转矩误差、磁链幅值误差和磁通角。此策略即在传统异步电动机直接转矩控制的基础上,用模糊控制器代替传统DTC中的滞环比较器和空间电压矢量状态选择器来细分控制规则,最后控制逆变器的开关,以减小低速时转矩和磁链脉动,提高系统转矩响应速度。仿真结果表明该系统可减小转矩和磁链脉动,提高系统的鲁棒性和自适应性,改善系统的动、静态品质。     

一种改进的转矩和磁链调节器异步电机直接转矩控制系统的研究

在传统调节器的基础上提出一种新型转矩和磁链调节器，该调节器采用两级容差控制，可以为控制系统提供更多的电机运行状态的信息，从而使电机磁链在全速范围内近似圆形，易于实现对电机的精确控制，在很大程度上改善电机低速时的动态和静态运行特性，同时仍保持直接转矩控制方法在高速运行时所具有的快速响应特性，仿真结果验证了上述结构的可行性。     

利用定子磁链检测器的异步电机直接转矩控制系统调速方案

直接转矩控制广泛应用于异步电机调速系统中,但其磁链模型中积分环节迟滞偏移较大,以致转矩和定子电流都含有很强的脉动分量。提出了三电平供电定子磁链全速检测的异步电机直接转矩控制系统调速方案,通过在定子磁链观测模型中加装高通滤波器和低通滤波器,实现对定子磁链和转矩的全速跟踪,有效地改善了异步电机直接转矩控制系统的低速运行状况,并通过仿真验证了方案的可行性和有效性。     

基于SHEPWM调制的电力机车全速度运行策略及切换方法研究

电力机车功率大、直流侧电压高、开关频率低、运行速度快,针对牵引状态下电机电流谐波含量大、转矩脉动大、定子发热等问题,研究了电力机车在整个运行速度范围内的调制策略。提出了电力机车调制方式由异步调制切换至同步SHEPWM调制然后再到最大电压利用区(方波调制)的策略。理论上分析推导了减小切换电流畸变的方案,针对该策略和方案进行了仿真研究并在异步电机小功率实验平台上进行了实验验证。仿真和实验结果表明,所提出的调制策略可以作为电力机车全速度范围调制策略,切换方案能够减小电流谐波含量,提高电压利用率,使电力机车在全速度范围内平稳运行。     

大功率异步牵引电动机在全速范围下的直接转矩控制

为了满足大功率牵引电动机在全速度范围内的快速转矩响应,并克服电机参数变化对系统的影响,提出了一种牵引电动机的直接转矩控制策略,低速时采用圆形磁链控制,以减小转矩脉动;高速时采用六边形磁链控制,以减小逆变器开关频率,并优化选择零电压矢量,采用速度和磁链容差切换的控制方式实现六边形磁链与圆形磁链的平滑过渡。仿真结果表明,该控制方法能够实现转矩的快速动态响应,保证了控制精度,在大功率交流调速中具有一定的参考价值。     

无刷直流电机直接转矩模糊控制研究

为简化无刷直流电机控制系统的结构同时又能使其具有较快的转矩响应速度,论文提出一种新颖的控制方案,将直接转矩控制和模糊控制相结合应用于无刷直流电机控制系统中。直接转矩控制省掉了复杂的矢量变换,使系统结构简单且响应迅速,但是转矩脉动相对较大;而模糊控制鲁棒性强,根据转矩偏差和转矩偏差的变化率,模糊调节电压矢量作用时间,减小转矩脉动。新型的控制策略不仅具有良好的动态特性和简单的结构,其它性能也可与传统的无刷直流电机控制系统相媲美。利用MATLAB对系统进行了仿真,并对两种不同控制方法的实验结果进行比较。通过比较可以看到模糊直接转矩控制方法实现了对转矩和电流的有效控制,更优于传统的控制方法。