牽引直線感應(yīng)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(yīng)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(guān)注。直接推力控制技術(shù)算法簡單、動態(tài)響應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(nèi)容如下:
　　首先,對直線感

2、應(yīng)電機的邊端效應(yīng)和垂向力問題進行了分析,橫向邊端效應(yīng)和第一類縱向邊端效應(yīng)在牽引直線感應(yīng)電機中影響較小,而第二類縱向邊端效應(yīng)對電機性能的影響較大,在此基礎(chǔ)上引入無單位量綱Q修正旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電機的數(shù)學模型,建立了直線感應(yīng)電機的數(shù)學模型。
　　其次,通過Ansoft Maxwell軟件對直線感應(yīng)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(yīng)板不連續(xù)的情況,詳細分析了直線感應(yīng)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(yīng)電機行至無感應(yīng)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(yīng)電機直接推力控制策略,利用所建直線感應(yīng)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(yīng)的直線感應(yīng)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