動車組無拍頻控制策略研究.pdf

1、伴隨著國內城市化進程的快速發(fā)展，城際交通的需求日漸增長，而動車組以其靈活的編組方式、優(yōu)良的調速性能成為城際交通的首選。動車組列車牽引變流器中的拍頻現(xiàn)象會導致系統(tǒng)損耗增加、發(fā)熱及機械抖動嚴重。本文依托于“十二五”國家科技支撐計劃重點項目“混合動力動車組關鍵技術研究與典型樣車研制”和聯(lián)合基金項目“高速鐵路電力牽引系統(tǒng)的安全性預測與控制”(U1134204)，為實現(xiàn)列車的輕量化和低成本，對動車組牽引傳動系統(tǒng)拍頻現(xiàn)象展開研究，提出一種基于頻域分

2、析的無拍頻控制策略，并通過仿真和實驗驗證了該策略的可行性和有效性。
　　對異步電機矢量控制系統(tǒng)進行研究，介紹了坐標變換的基本方法，建立了同步旋轉坐標系下異步電機的數學模型;對異步電機的不同矢量控制方案進行研究，并給出等效電路，得到基于轉子磁場定向的矢量控制系統(tǒng)的基本原理，以此為拍頻現(xiàn)象建模的理論基礎。
　　對拍頻現(xiàn)象進行分析，根據單相四象限整流器功率平衡特性對直流脈動電壓進行了分析，以此為基礎結合開關函數推導得到逆變器輸出相

3、電壓表達式，并結合異步電機阻抗特性，對電機拍頻電流進行了定性分析;介紹了現(xiàn)有無拍頻控制策略，并對各種方法的優(yōu)缺點進行了對比。
　　基于異步電機動態(tài)模型建立小信號模型，分析拍頻電流與脈動電壓及轉差頻率增量的關系，在頻域下對拍頻現(xiàn)象進行定量分析，得到拍頻電流模型和拍頻轉矩模型;加入無拍頻控制策略，對無拍頻控制器參數進行設計，通過對電機轉差頻率進行修正以抑制拍頻現(xiàn)象;在控制策略的數字實現(xiàn)過程中，通過對數字濾波器的設計和對離散化方法的分析