基于牵引PMSM的地铁直流侧振荡抑制策略探讨

在地铁永磁牵引系统中,逆变器直流侧的负阻抗特性降低了系统阻尼,导致牵引逆变器直流侧易发生电压振荡,从而影响牵引系统的稳定性。为此,建立地铁牵引逆变器直流侧数学模型及小信号模型,得到了直流侧系统的稳定条件,进而提出基于q轴电流补偿的直流侧电压振荡抑制策略,并应用于系列化标准地铁牵引永磁同步电机(PMSM)的控制系统中。通过MATLAB/Simulink仿真及在中车大连电力牵引研发中心有限公司试验中心进行试验,表明基于q轴电流补偿的直流侧电压振荡抑制策略应用在牵引永磁同步电机控制系统中具有较好的性能,牵引变流器直流侧电压振荡得到有效抑制,直流侧电压、d轴电流和q轴电流变化平稳。     

地铁车辆异步电机矢量控制系统的研究

地铁乍辆由于车站间距短,加速和制动频繁,要求牵引电机容量大、转速高,因而对电机的控制要求也高.目前地铁牵引系统多采用三相交流异步电机变压变频牵引技术.通过对上海地铁1号线直改交车辆牵引系统主同路的分析,以及对异步电机转子磁场定向的SPWM矢量控制的研究,搭建了基于Matlab的Simulink仿真模型,并进行了实验测试,结果表明该控制系统有良好的动态性能和控制性能.     

基于偏差解耦矢量控制的地铁牵引试验台设计

提出了一种基于偏差解耦矢量控制的能量回馈型地铁牵引试验台的设计方案.该方案较好地解决了电机定子电压交直轴分量的耦合问题,进而实现定子电压转矩与励磁分量独立控制.系统上采用双逆变器-电机联合控制策略,实现牵引机车真实负载的模拟.仿真结果证明,基于偏差解耦矢量控制的能量回馈型地铁牵引试验平台具有较好的动态性能,能够很好地模拟地铁机车的运行过程.     

离散电流控制在地铁永磁牵引系统中的应用

在地铁永磁牵引系统中,输出电压较高、电流较大,开关损耗和散热等条件受到限制,牵引逆变器的最高开关频率通常只有几百赫兹,而地铁永磁同步电机(PMSM)的调速范围较宽,输出频率可达300 Hz,载波比的变化范围较大.在这种情况下,常规电流比例积分(PI)控制器性能较差,难以满足系统要求.为此,根据复矢量分析方法,建立了包含延时影响的离散数学模型,在此基础上,设计离散电流控制器.通过仿真及在西安地铁2号线装车进行试验,试验结果表明基于复矢量的离散电流控制器在地铁PMSM运行过程中具有较好的动态及稳态性能,转矩(励磁)反馈电流均能较好地跟随转矩(励磁)给定电流,并且在牵引、制动过程中,电压和电流稳定变化,无明显振荡.     

地铁牵引控制系统的Simulink建模研究

接近实际工况的地铁牵引控制系统的仿真建模,有助于地铁微机测控保护装置性能的完善以及装置开发效率的提高。研究阐述地铁牵引控制系统仿真建模所存在的不足之处,分析并提出了列车运行的速度曲线及牵引电机的负载转矩曲线的精确建模方法。参照某型号地铁列车的实际参数,基于牵引电机的矢量控制原理,搭建地铁牵引控制系统的Simulink仿真模型,模拟列车运行时牵引控制系统的工作情况。仿真试验结果表明该建模方案的可行性和正确性,为进一步的实时仿真研究奠定了基础。     

城轨车辆永磁同步牵引系统的仿真研究

以某地铁10号线地铁车辆为技术平台,对永磁同步牵引系统在地铁领域应用进行研究。对整车总体技术指标、牵引特性曲线、牵引传动系统主电路及相关控制策略进行介绍,并通过建模仿真验证了永磁同步牵引系统及其控制策略等关键技术的可靠性。     

轨道交通用牵引整流机组的试验研究

正1前言目前,地铁牵引供电系统多采用直流电源,直流电源通过整流机组的降压、整流而获得。牵引整流机组是地铁牵引机车电源整流系统的重要组成部分,主要包括牵引整流变压器和整流器。牵引整流供电系统中所有设备的安全运行能够保证供电的安全、稳定,对整个供电系统运行性能的研究,是适应当前轨道交通发展的需求。2牵引整流机组轨道交通中使用的牵引整流变压器通过网侧延     

基于笼型异步电机的地铁牵引试验平台研究

针对地铁牵引试验的要求,提出了"双逆变器-电机"结构的地铁牵引试验平台设计方案。基于笼型异步电机,采用转子磁场定向矢量控制方法,建立了Matlab/Simulink环境下的地铁牵引试验平台仿真模型,并进行了地铁列车牵引过程和制动过程的仿真。仿真结果验证了设计方案的有效性和正确性。     

高速列车永磁同步牵引系统研究与应用

介绍了高速列车、轻轨、地铁等轨道交通领域永磁同步牵引系统技术在国内外的研究和产业应用现状,分析说明了永磁同步牵引系统的技术优势、风险分析及预防措施。以CRH5型车为原型,详细说明了永磁同步牵引系统样机设计过程的设计思路、关键技术和分析仿真试验。地面联调试验和装车考核结果表明,牵引控制单元、辅助控制单元、控制算法等系统核心技术安全可靠,系统效率提升3%以上。     

基于逆变型能量回馈系统的地铁保护配置方案设计研究

随着逆变型能量回馈系统在地铁领域的推广,其反馈的电能对地铁供电网络安全稳定性能的影响亟待解决.首先建立了逆变回馈系统的仿真模型,然后介绍了地铁供电系统保护配置方案.根据逆变回馈模型能够抑制直流牵引网电压和电流的抬升以及逆变回馈瞬时最大功率的仿真结果,对既有地铁交直流系统保护配置方案进行改进,从而保障地铁供电网络的安全性...     

下一代地铁车辆TQ250永磁同步牵引电机研制

介绍了下一代地铁车辆用TQ-250永磁同步牵引电机的研制情况。主要从总体技术要求、设计难点、关键技术、样机试验等方面进行了论述。根据下一代地铁车辆永磁同步牵引电机的技术特点及主要技术参数指标要求,通过对等效定额设计、电磁设计、轻量化设计及冷却结构设计等关键技术攻关,研制了1台永磁同步牵引电机,并进行了试验。样机试验结果分析表明,该电机满足下一代地铁车辆指标要求,验证了所设计的可行性。     

地铁供电系统直流开关网络化保护技术探索

介绍地铁直流牵引供电系统的重要性和事故影响的严重性,根据地铁直流牵引供电系统的原理、特点,目前继电保护装置特点及保护原理的优缺点,结合地铁直流牵引供电系统的供电网络特点,提出一种地铁直流供电系统直流开关网络化保护系统方案,并对该网络化保护系统的网络结构和工作原理进行阐述.该系统能实现对直流开关全面、快速的保护及联跳,并具备数据上传和分析功能。     

基于MATLAB的地铁牵引控制系统仿真研究

地铁牵引控制系统是决定地铁稳定运行的核心部分,地铁牵引负荷选择交流异步电机控制,提出了转差频率矢量控制方法,介绍了其工作原理并建立了数学模型。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了地铁牵引传动系统模型,通过对比分析牵引电机空载起动与施加负载后相关电气特性的变化,来模拟地铁列车从空载到载客,可得牵引电机的定子磁链从无规则变化经过0.2s后快速形成规则的圆形轨迹,最后牵引电机达到稳定运行。仿真结果表明,采用转差频率矢量控制策略使地铁牵引具有良好的控制性能。     

地铁供电系统直流开关网络化保护技术探索

介绍地铁直流牵引供电系统的重要性和事故影响的严重性,根据地铁直流牵引供电系统的原理、特点,目前继电保护装置特点及保护原理的优缺点,结合地铁直流牵引供电系统的供电网络特点,提出一种地铁直流供电系统直流开关网络化保护系统方案,并对该网络化保护系统的网络结构和工作原理进行阐述。该系统能实现对直流开关全面、快速的保护及联跳,并具备数据上传和分析功能。     

考虑地铁车辆牵引因素下杂散电流的规律研究

在直流牵引供电系统中,杂散电流将直接影响地铁中电气设备、设施的正常运营,因此研究杂散电流分布特性情况对减小杂散电流泄露、保证运营安全有重要作用。本文将地铁车辆牵引特性引入直流牵引系统,建立了地铁杂散电流和地铁车辆运行特性之间的动态分布模型,分析在牵引特征下杂散电流的分布情况,并且考虑牵引路径中坡度、隧道长度、曲线半径等相关阻力对杂散电流和轨道电压分布的影响。模型结果表明,地铁车辆牵引特性及牵引路径等相关因素对杂散电流的影响值得关注,相关结论将有利于指导地铁内杂散电流的防护工作。     

地铁牵引系统的稳定性提升控制

在地铁牵引传动系统研制及试验中,发现了逆变器交直流侧电压/电流振荡这一不稳定现象.为研究主电路参数与系统稳定性之间的关系,建立牵引系统在额定点处的小信号等效电路模型,得到了保证系统稳定的关系式.为抑制交直流振荡、提升系统稳定性,在传统牵引电机磁场定向矢量控制的基础上,增加了振荡抑制和时延补偿两个环节:前者通过主动提高直流侧系统阻尼以抑制振荡,后者则通过对转子磁链位置实时校正和d-q轴电流的完全解耦实现广义的时延补偿,二者均采用根轨迹法进行系统稳定性的分析与验证.最后在广州地铁1号线进行了装车试验,采用稳定性提升控制策略前/后的试验波形对比验证了其有效性.     

地铁直流母线电压振荡现象及其抑制策略

由于牵引逆变器呈现负阻抗特性,当地铁车辆牵引功率加大时,系统的阻尼特性变差,此时任何小的激励源都可能引起直流侧母线电压的剧烈振荡。针对这一问题,首先建立了地铁永磁牵引系统在额定工作点处的小信号等效电路模型,研究主电路参数与系统稳定性之间的关系。然后在转子磁场定向的矢量控制基础上增加了基于转矩电流补偿的直流侧母线电压振荡抑制策略。最后经过仿真和现场试验验证可得,该策略对直流侧母线电压振荡有较好的抑制效果。     

轨道交通牵引电机智能综合测试系统设计

针对轨道交通牵引电机的检修与维护需求,设计了一种轨道交通牵引电机智能综合测试系统。该系统包括系统供电模块、交流电力测功机（德马YVPCG225M-50-B-EWB-AC-B3-SM）模块、测试电机及四象限变频（M700-10403200D/200kVA）模块和采用工业控制计算机+PLC控制+LabVIEW+数字显示测量仪器的测控系统模块,并对系统的系统构架与组成、工作原理和系统各模块的核心组件的选型进行了十分详细的说明。该方案已经成功应用于港铁轨道交通（深圳）有限公司的地铁牵引电机测试试验,同时可为同类电机产品的性能测试与电机测试实验室的设计提供可供借鉴的参考。     

直流牵引供电系统短路稳态电流的计算

直流牵引供电系统短路稳态电流的计算对城市轨道交通牵引供电系统的设计有重要的作用.介绍了直流牵引供电系统的数学模型、短路稳态电流的计算方法及流程图,编写了直流牵引供电系统短路电流稳态值计算的程序和仿真界面,并对上海地铁3号线牵引网发生短路的情况进行仿真,通过与地铁线路短路试验数据对比,验证了其准确性,最后对北京地铁6号线...     

基于PXI总线的数据采集测试系统设计

列车牵引逆变器是城市轨道交通、地铁车辆中重要的电气设备,其性能直接影响地铁和城轨列车的整体性能。通过实时测量和分析其输出电压、电流、功率和制动电阻的温度等参数,即可对牵引逆变器的性能进行基本评价,从而为更深入地研究,开发相关设备打下基础。基于PXI总线的测试模块