一种新型矿用电机车驱动与控制系统的研究

本文基于16位高速单片微机dsPIC30F6010A研究一种新型的矿用电机车交流变频调速驱动与控制系统,给出了系统的硬件和软件实现方案及电路结构,采用改进型转差频率控制策略,实现了矿用电机车速度和电流的双PI调节器闭环控制。实验表明,该控制驱动系统提高了电机车运行的可靠性和牵引性能,能够满足矿用电机车交流变频调速运行的要求。     

矿用电机车改进型转差频率控制系统

为了实现矿用电机车交流传动的高性能控制运行,提高电机车运行的可靠性,以代替传统的矿用电机车直流调阻调速和直流斩波调速,实现节能降耗,提高牵引性能。研制设计了基于16位单片机DSPIC30F6010A的矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,采用改进型转差频率控制策略,实现了矿用电机车速度和电流的双PI调节器闭环控制,采用了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制算法。实验结果证明了这种控制策略的有效性。     

矿用电机车矢量控制系统的研究设计

为了实现矿用电机车交流传动的高性能控制运行,提高电机车运行的可靠性,以代替传统的矿用电机车直流调阻调速和直流斩波调速,实现节能降耗,提高牵引性能。基于16位单片机dsPIC30F6010A,研制设计了一种反馈解耦型电压矢量矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,改善了电机车低速性能,实现了电流的快速调节和无静差控制。试验结果证明了这种控制策略的有效性。     

直流架线式矿用电机车变频调速控制系统的设计

矿山特殊的环境对电机车牵引系统有带载能力强、起动力矩大、稳定性好等要求.根据矿山的实际情况,设计了一种基于无速度传感器和矢量控制算法的交流矿用电机车变频调速系统,试验验证该系统能满足矿山牵引的需要,具有良好的鲁棒性.     

我国首台30t空调架线式变频调速电机机在湘研制成功

本刊讯我国首台30t空调架线式变频调速电机车在湘潭牵引机车厂有限公司成功研制出厂，目前已交付江西德兴铜矿使用。该车是我国第一台具有高配置、高性能、节能环保型矿用窄轨电机车，它成功地运用当今先进矢量控制变频调速技术、半导体制冷制热技术、电子变频技术和先进的驾驶室空调系统。     

我国首台30t空调架线式变频调速电机车在湘研制成功

我国首台30t空调架线式变频凋速电机车在湘潭牵引机车厂有限公司成功研制出厂,交付江西德兴铜矿使用。该牟是我国第一台具有高配置、高性能、节能环保型矿用窄轨电机车,其技术优点是：成功地运用当今先进矢量控制变频调速技术、半导体制冷制热技术、电子变频技术和先进的驾驶窒空调系统。并具有结构简单、效率高、故障率低、使用寿命长、价格低廉等特点,     

转速闭环、转差频率控制系统在工矿电机车上的应用

介绍了由转速闭环、转差频率控制牵引逆变器组成的交流传动系统在矿用电机车上的应用,本系统采用了高性能的数字信号处理器TMS320F240控制异步牵引电机,PWM脉冲波的生成基于空间电压矢量(SVPWM)脉宽调制.使电机车实现了恒力矩起动,恒功率运行的牵引特性.     

电机车IPMSM高频脉振电压注入法转子位置检测

永磁同步电机作为矿用电机车的牵引电机,在进行控制时,准确获得其转子位置信息至关重要。将高频电压信号注入电机,利用龙贝格观测器估计转子角度和转速,实现了永磁同步电机的无传感器控制,并通过仿真进行验证。将高频脉振电压注入法运用于实际的矿用电机车的控制系统,通过现场试验和后期运行证明了其准确性和可行性。     

煤矿直流架线电机车变频驱动装置

针对传统电机车控制系统串联电阻调速时消耗能量大、效率低的缺点,设计了以DSP为控制核心的直流架线电机车的调速系统.从变频器的结构、控制原理、软硬件设计及控制策略方面,对变频电机车的控制系统作了介绍.以DSP T320F2407为核心,研制出了电机车变频驱动装置,实现了电流、速度、位置三闭环的高性能直流架线电机车变频驱动装置.经过在实验室数据测试分析和现场使用,结果表明,该驱动装置性能稳定良好,维护工作量明显减小,可靠性完全达到工业恶劣环境的要求,并能够较好地解决传统电机车效率低的问题.     

开关磁阻电机在蓄电池电机车上的应用

针对目前矿用蓄电池电机车牵引动力的弊端,以四相8/6极开关磁阻电机(SRM)为研究对象,设计了一种基于TMS320F2812的蓄电池电机车SRM控制系统.介绍了SRM的原理和特点,并且设计了硬件电路.利用双闭环控制进行调速,并进行了实验.实验结果表明,SRM控制系统能使电机车运行可靠,节能效果明显.     

直流V—M双环不可逆调速系统调节器的设计

在电力拖动的自动控制系统中,调速系统是非常重要的一部分,而在直流调速的系统中,转速、电流双环的直流调速系统因具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点,在电力拖动自动控制系统中得到了广泛的应用。给出了直流V-M双闭环不可逆调速系统的动态结构图,并采用工程设计方法对直流V-M双闭环不可逆调速系统的调节器进行了设计。     

SMPMSM 系统的无模型反步控制

电动汽车永磁同步电机(PMSM)驱动系统的参数不确定性以及逆变器非线性,将引起电机转速鲁棒性降低,导致电动 汽车速度剧烈波动。 为了提升电动汽车永磁同步电机驱动系统的快速响应性能和鲁棒性,提出了基于无模型的自适应反步控 制(MF-ABC)。 根据无模型控制的代数估计方法,建立超局部模型干扰估计器,再基于自适应反步控制框架,组建适合 PMSM 驱动系统高可靠性运行的 MF-ABC 控制。 研究结果表明,所提出的控制器能够观测、估计和消除各种不确定性,包括系统未建 模动态和外部干扰。 MF-ABC 估计出的干扰值可以用来描述干扰和分析误差。 所提出的方案实时的提升算法计算效益,实现 矢量控制的 PMSM 驱动系统 MTPA 模式高性能稳健运行的研究目标。 通过 dSPACE 台架测试,证实提出的 MF-ABC 和传统反 步控制相比实现了 PMSM 抗转矩干扰能力提升 22%,阶跃响应的快速性提升 0. 02 s。 实验结果证明,MF-ABC 具有强抗干扰性 和响应快速性。     

电力机车牵引电传动系统关键参数自动优化方法研究

为了使电力机车牵引电传动系统参数匹配最佳,对电力机车牵引电传动系统关键参数自动优化方法进行了研究。首先,建立了某型号电力机车牵引电传动系统的仿真模型,仿真结果证明了建模的准确性及合理性。其次,针对原模型开展试验设计(DOE)仿真,获得一簇反映系统运行规律的仿真结果,基于仿真结果建立了映射系统输入参数与输出特性的近似模型。再次,基于近似模型采用多目标粒子群优化算法进行寻优,获得了优化的设计参数。最后,对比分析几种模型仿真优化的结果,验证了采用近似模型进行全局寻优方法的效果,且在保证仿真精度的前提下,达到了极高的仿真效率。研究结果对于电力机车牵引电传动系统的高效率仿真具有参考意义。     

Simulating the operation of auxiliary machines of a 2(3)ES5K locomotive

Auxiliary machines of electric trains provide the operation of traction motors and electrical and pneumatic equipment. The main condition of safe operation of the asynchronous electric drive of auxiliary machines is the maintenance of the operation mode of the electric drive in terms of the basic technical data, according to which NVA-55 electric drives are matched by nominal operation (long-term) mode S1. The effect of supply voltage on the operation of locomotive auxiliary machines is considered. Auxiliary machines are used under poor conditions on alternating current electric trains. Disbalance of the motor currents occurs even at nominal voltage of the overhead contact system and operable phase-shifting device. In operation, the voltage on the contact wire line is not constant and the equipment modes can be inconsistent with the nominal one, which leads to a significant number of failures of auxiliary equipment. This makes it necessary for the microprocessor control system to use the controlled auxiliary electric drive. An individual autonomous inverter with fully balanced sinusoidal output voltage allows one to increase the reliability of the induction motor drive, while the proportional control of the blower motor reduces the power consumption.     

变频器在喷涂同步传送设备中的应用

同步传送在自动喷涂设备工作过程中有其特别的重要性。介绍了台达VFD-B系列变频器的速度死循环控制在自动喷涂设备上的应用。通过自动喷涂设备电气控制系统的实现,说明VFD-B系列变频器的优越性能及快速动态响应特性。     

电力机车单相空调器逆变电源的研究

提出了一种电力机车的单相空调器逆变电源的设计方案 ,介绍了该逆变电源的结构和原理。经过长期运行证明该方案是合理可靠的。     

变频器在喷涂同步传送设备中的应用

同步传送在自动喷涂设备工作过程中有其特别的重要性。介绍了台达VFD-B系列变频器的速度死循环控制在自动喷涂设备上的应用。通过自动喷涂设备电气控制系统的实现,说明VFD-B系列变频器的优越性能及快速动态响应特性。     

50kVA机车空调变频电源

提出了一种以TMS320LF2407A和XC2S200为核心的控制器和以IGBT为主开关器件的电力机车车载50kVA空调变频电源的设计方案,并研制了实验样机。实现了V/F恒定启动、稳压稳频正常运行和降压降频欠压运行的功能。介绍了该变频电源的硬件结构、工作原理、故障保护方案及控制器设计。实验表明,该样机符合电力机车车载50kVA空调变频电源的设计要求。     

Adaptive-speed identification scheme for a vector-controlled speedsensorless inverter-induction motor drive

The authors describe a model reference adaptive control system for speed control of the vector-controlled inverter induction motor drive without a speed sensor. The rotor speed is estimated with a full-order adaptive observer and is used as the feedback signal for the vector and speed controls. In order to estimate the speed accurately at low speeds, the motor stator resistance is also identified at the same time to correct the mismatched resistance value used in the observer. The resulting system is verified to be hyperstable. As a result, the drive can be operated in a wide range of speed, and especially, it can be operated stably at the state of zero speed. Experiments also show that the scheme is effective     

Control of the traction electric drive of a hybrid shunting locomotive with asynchronous motors in the realization of critical forces

The peculiarities of the structure and regulation of an electric traction drive of the TEM9H prototype four-axle hybrid shunting locomotive, which has two-axle bogies and is connected in parallel asynchronous traction motors to one inverter, are considered. Using very dynamic algorithms for a discontinuous control of asynchronous motors in the regulation of the flux linkage of the stator and the electric battery with a large energy level and superconductors allows one to do without free diesel power for traction to adjust the force of traction required by law, applying the new algorithms of the maximum tractive and braking efforts. The pilot locomotive does not include inclined rods or special loaders to balance the vertical load of the axles of the locomotive, whereby the difference in vertical loads between the bogies of the locomotive is about 6 t at the nominal electromagnetic torque of the motor. Promising control algorithms of a traction electric drive of the TEM9H hybrid shunting locomotive with the joint regulation of asynchronous motors, allowing us to compensate for deficiencies in the design of the running gears and to ensure that the potential of adhesion is not less than 90% in a mode with maximum exertion, are analyzed on the basis of computer simulation.