異步電機(jī)與直流電機(jī)互饋試驗(yàn)系統(tǒng)的研究.pdf

1、軌道交通是一種高效、快捷的運(yùn)輸方式，我國(guó)擁有世界上最長(zhǎng)的軌道交通線路，軌道交通產(chǎn)業(yè)也成為我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)之一。因此，我國(guó)需要大量培養(yǎng)軌道交通電力牽引技術(shù)方面的人才。目前我國(guó)開設(shè)有牽引相關(guān)專業(yè)的高校有幾十余所，電力牽引課程是其核心課程，但是適用于試驗(yàn)教學(xué)相關(guān)設(shè)備相對(duì)缺乏，一定程度上影響教學(xué)效果。開發(fā)電力牽引相關(guān)試驗(yàn)教學(xué)設(shè)備滿足目前我國(guó)高校的教學(xué)需求十分迫切。本文結(jié)合“電力機(jī)車電力牽引傳動(dòng)控制教學(xué)系統(tǒng)”項(xiàng)目，開展異步電機(jī)與直流電機(jī)互饋試驗(yàn)系統(tǒng)的

2、研究，并開發(fā)樣機(jī)。結(jié)合項(xiàng)目主要完成以下工作:
　　異步電機(jī)與直流電機(jī)互饋試驗(yàn)系統(tǒng)的主電路結(jié)構(gòu)與工作原理。分析了試驗(yàn)系統(tǒng)直流電機(jī)與異步電機(jī)分別在牽引試驗(yàn)的工作原理;詳細(xì)闡述了交直傳動(dòng)系統(tǒng)中三段經(jīng)濟(jì)半控橋的主電路結(jié)構(gòu)和工作原理;其次，分析了交流傳動(dòng)系統(tǒng)中的四象限整流器的主電路拓?fù)?，根?jù)定義的開關(guān)函數(shù)建立了數(shù)學(xué)模型并分析工作原理，在此基礎(chǔ)上分析了引入電壓前饋的電壓、電流雙閉環(huán)控制策略;最后，論文詳細(xì)分析了SVPWM調(diào)制方式的實(shí)現(xiàn)以及異步

3、電機(jī)基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制進(jìn)行了研究。
　　試驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)的主電流參數(shù)和控制電路設(shè)計(jì)。根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和性能指標(biāo)，分別針對(duì)交直傳動(dòng)系統(tǒng)和交直交傳動(dòng)系統(tǒng)的牽引變壓器、功率器件、三段經(jīng)濟(jì)半控橋中的平波電抗器、四象限整流器中的儲(chǔ)能電感以及中間直流環(huán)節(jié)取消二次諧振電路下的支撐電容進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)和器件選型;此外，根據(jù)功率器件性能分別設(shè)計(jì)了SCR與IGBT的驅(qū)動(dòng)電路、直流電機(jī)勵(lì)磁可調(diào)電路、電機(jī)轉(zhuǎn)速采樣電路以及電壓與電流采樣電路。
　　轉(zhuǎn)子磁

4、鏈全階觀測(cè)器的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)系統(tǒng)仿真。針對(duì)傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)器的電壓和電流模型受電機(jī)參數(shù)變化影響大的問題，本文設(shè)計(jì)了一種轉(zhuǎn)子磁鏈全階觀測(cè)器，基于MATLAB/Simulink仿真對(duì)比了三種磁鏈觀測(cè)器在電機(jī)定轉(zhuǎn)子電阻參數(shù)變化時(shí)，轉(zhuǎn)子磁鏈全階觀測(cè)器具有抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);此外，依據(jù)試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主電路參數(shù)分別搭建了交直傳動(dòng)和交直交傳動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了直流電機(jī)與異步電機(jī)分別在牽引、制動(dòng)工況下的工作原理和參數(shù)設(shè)計(jì)的可行性。