牽引直線感應電機的直接推力控制研究.pdf

1、隨著城市交通擁堵問題愈發(fā)嚴重,我國進入了城市軌道交通發(fā)展的高峰期,直線感應電機提供動力的軌道交通系統(tǒng)憑借其自身獨特的優(yōu)勢受到了廣泛的關注。直接推力控制技術算法簡單、動態(tài)響應迅速、對參數(shù)變化魯棒性強,非常適合控制牽引電機。
　　本文以用于城市軌道交通列車牽引的短初級單邊型直線感應電機為研究對象,從理論分析和計算機仿真兩個方面對直線感應電機的工作特性和直接推力控制策略等方面進行了深入的研究。主要研究內容如下:
　　首先,對直線感

2、應電機的邊端效應和垂向力問題進行了分析,橫向邊端效應和第一類縱向邊端效應在牽引直線感應電機中影響較小,而第二類縱向邊端效應對電機性能的影響較大,在此基礎上引入無單位量綱Q修正旋轉感應電機的數(shù)學模型,建立了直線感應電機的數(shù)學模型。
　　其次,通過Ansoft Maxwell軟件對直線感應電機進行了電磁仿真,仿真模型的建立考慮了道岔處次級感應板不連續(xù)的情況,詳細分析了直線感應電機初級鐵芯部分進入、完全進入、部分離開和完全離開時氣隙磁場

3、的分布情況,并根據(jù)推力和垂向力的變化規(guī)律得出直線感應電機行至無感應板區(qū)域時會喪失推力。
　　再次,研究了適合軌道交通電力牽引的直線感應電機直接推力控制策略,利用所建直線感應電機數(shù)學模型,通過s函數(shù)建立了在Matlab/Simulink軟件中的仿真模型,針對磁鏈觀測器存在的觀測誤差,建立了修正誤差后的直接推力仿真模型。對考慮與不考慮邊端效應的直線感應電機模型進行了速度階躍仿真,驗證了電機模型的正確性;對采用不同磁鏈觀測器的控制系統(tǒng)進