地鐵車輛牽引試驗系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科技的進步和城市的規(guī)模不斷擴大,特別對于大城市,城市軌道交通的作用越來越大,成為市民出行的首選,而城市軌道交通的國產(chǎn)化也越來越迫切。地鐵車輛牽引系統(tǒng)是城市軌道交通的核心,也是城市軌道交通車輛國產(chǎn)化的難點和重點,本論文參考上海地鐵2號線和國內(nèi)外眾多牽引系統(tǒng),最后按照1比1的設(shè)計地鐵牽引系統(tǒng),包括12脈波變壓器、整流器、直流回路、逆變器、四臺190KW牽引電機、三級慣性飛輪、鋼板臺架、阻尼電機、阻尼電機控制變頻器。
　　本論文研究

2、的地鐵車輛牽引試驗系統(tǒng),其軟件控制是通過上位機來實現(xiàn)的,通過IN板卡和單片機對電機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩進行采集,得到的數(shù)據(jù)通過總線和串口跟上位機進行通信,最后達到控制的目的。本文的具體工作內(nèi)容如下:
　　1.對城市軌道交通交流供電和直流供電進行了分析,為試驗系統(tǒng)的硬件設(shè)計做好了理論基礎(chǔ)。也對地鐵牽引電機的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制進行了分析,為牽引電機的矢量控制仿真提供了理論依據(jù)。分析了城市軌道車輛運行負(fù)載的阻力,并建立了負(fù)載阻力數(shù)學(xué)模型。為牽引

3、試驗系統(tǒng)的建立奠定了理論基礎(chǔ)。
　　2.在理論分析的基礎(chǔ)上,運用Matlab/simulink搭建了牽引電機三電平逆變器矢量控制的模型,得出了三電平逆變器輸出電壓電流的波形,也得出了牽引電機矢量控制的性能。為后來的實際測試做好了基礎(chǔ)。
　　3.參考上海地鐵2號線和其他國內(nèi)外牽引系統(tǒng)的技術(shù)資料,對牽引電機、牽引電機控制器、負(fù)載系統(tǒng)和慣量系統(tǒng)(三級飛輪)等硬件進行了設(shè)計和選型,建立了地鐵車輛牽引試驗系統(tǒng)的硬件平臺。
　　4

4、.基于虛擬儀器技術(shù),在單片機和NI板卡上實現(xiàn)了牽引電機轉(zhuǎn)速、電流、電壓等數(shù)據(jù)的采集和對牽引電機轉(zhuǎn)速、負(fù)載電機轉(zhuǎn)矩的控制,利用LabVIEW軟件進行了程序的設(shè)計。依據(jù)地鐵車輛運行時的不同轉(zhuǎn)速和運行線路工況產(chǎn)生的阻力推導(dǎo)出牽引電機的負(fù)載轉(zhuǎn)矩給定值,通過對負(fù)載電機轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制實現(xiàn)對牽引電機負(fù)載阻力的實時加載。
　　5.對30kW模擬地鐵車輛牽引系統(tǒng)做實驗,實驗工況有輕載、滿載、超載三種,得到了不同工況下的實驗數(shù)據(jù)。實驗還可以進行負(fù)載加