城市軌道車輛牽引與電制動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著世界范圍科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，城市軌道交通高新技術(shù)的研究和應(yīng)用呈現(xiàn)出日新月異的面貌。由于軌道車輛具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn)，世界各國普遍認(rèn)識(shí)到，解決城市交通問題的根本出路在于優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統(tǒng)。我國在“十一五”規(guī)劃中也提出了軌道交通“超前規(guī)劃，適時(shí)建設(shè)”的發(fā)展戰(zhàn)略。然而，城軌車輛的的核心技術(shù)如交流傳動(dòng)技術(shù)、制動(dòng)技術(shù)、微機(jī)控制及診斷技術(shù)還沒有完全為我國掌握，因此，開展旨在實(shí)現(xiàn)城

2、軌車輛國產(chǎn)化的交流牽引相關(guān)技術(shù)的研究已經(jīng)刻不容緩。 本文研究的城市軌道車輛牽引與電制動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，由一套交流牽引與負(fù)載系統(tǒng)、整流逆變系統(tǒng)、虛擬儀器測(cè)控設(shè)備和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成。本文的具體工作內(nèi)容如下： (1) 研究了城市軌道車輛的交流牽引技術(shù)，分析了牽引電機(jī)特性和電制動(dòng)特性，并闡述了異步交流電機(jī)的矢量控制方法和直接轉(zhuǎn)矩控制方法，為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)奠定理論基礎(chǔ)。 (2) 依據(jù)上海地鐵公司提供的2號(hào)線技術(shù)資料，對(duì)牽引系統(tǒng)、負(fù)

3、載系統(tǒng)和慣量系統(tǒng)(三級(jí)飛輪)等硬件進(jìn)行了選型和設(shè)計(jì)，初步建立了模擬城市軌道車輛牽引和電制動(dòng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)。 (3)基于虛擬儀器技術(shù)，研究對(duì)牽引電流、直流母線電壓等數(shù)據(jù)的采集，和對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的控制，使用LabVIEW軟件進(jìn)行了控制面板和后臺(tái)程序的設(shè)計(jì)。該軟件可以實(shí)現(xiàn)線路的預(yù)先設(shè)置，依據(jù)用戶需要產(chǎn)生列車運(yùn)行時(shí)所需的轉(zhuǎn)速和阻力給定值，對(duì)選定特性參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并以圖表形式顯示。 (4) 在城市軌道車輛輕載、滿載、超載三種工況下

4、，對(duì)牽引與電制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使用Origin繪圖軟件對(duì)LabVIEW測(cè)控平臺(tái)保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖，對(duì)各種工況下的牽引過程和電制動(dòng)過程進(jìn)行縱向?qū)Ρ确治?，并與上海地鐵2號(hào)線實(shí)際測(cè)試結(jié)果進(jìn)行橫向?qū)Ρ确治?，從而?yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的可行性。 經(jīng)過多種工況的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，牽引與電制動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)達(dá)到了本課題需要完成的目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)采集精確、分析處理與存儲(chǔ)方便，最終得到了很有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上還可以進(jìn)行牽引控制策略的研究、電機(jī)的特