基于线性插值的动车组牵引电机速度估计方法

如何有效实时检测牵引电机的速度信息是实现动车组高性能牵引控制的基础.本文介绍用于动车组速度的齿轮速度传感器的测速原理,在此基础上,提出一种基于线性插值的电动车组用异步牵引电机转速估计的方法.该方法在低速区和转速调节的动态过程中效果显著,有效克服速度传感器低分辨率带来的测最延时问题,并且转速估计的准确性不受牵引电机参数变...     

无速度传感器电励磁同步电机的转速和转子位置估计

研究了一种基于模型参考自适应的电励磁同步电机无速度传感器控制方案。分别给出了基于电压和电流模型的磁链观测方法,利用基于电压和电流的气隙磁链观测结果之差作为误差,经过PI自适应率进行调节之后得到估计转速。对所研究的电励磁同步电机无速度传感器矢量控制系统进行了仿真试验,仿真结果表明该控制系统能够快速、准确地辨识电机转速。     

上海轨道交通16号线车辆牵引系统矢量控制研究

文章介绍了上海轨道交通16号线车辆牵引系统总体设计方案以及牵引控制模型,该牵引控制采用无速度传感器的矢量控制策略,解决了牵引力瞬时控制的难题,实现了电机速度的观测与控制,提高了牵引系统调速的动态性能。     

基于高频信号注入法辨识转速在异步电动机无速度传感器控制系统中的应用

对零低速区域速度的有效辨识是异步电动机无速度传感器控制的一个重要课题.高频信号注入法的提出为实现异步电机在零低速区域的无速度传感器控制提供了很好的解决思路,通过高频信号的注入在异步电动机内产生高频现象,针对不同的现象配合滤波器的设计可达到转速辨识的目的.文中介绍了应用高频信号注入辨识转速的主要方法,以便进一步研究利用,更好地实现无速度传感器技术在电机牵引控制领域的应用.     

基于磁链轨迹PWM调制方式的异步牵引电机转速控制

阐述了电压裂逆变器供电的异步牵引电机的零矢量载波磁链轨迹ＰＷＭ控制方法和基于此方法的转速闭环控制，并给出了试验结果。     

轨道交通异步牵引电机低开关频率下定子磁链轨迹跟踪控制研究

功率器件的低开关频率导致轨道交通牵引系统在全速范围内不能实现圆形定子磁链轨迹控制。直接自控制(DSC)广泛应用于轨道交通牵引传动控制,其定子磁链轨迹为六边形或十八边形,但随着逆变器最大输出电压越来越接近电机额定电压,未能实现对转矩的有效控制,产生较大的电流冲击和转矩脉动,影响系统控制性能。为解决此问题,本文基于优化脉宽调制策略,以异步牵引电机为控制对象将定子磁链轨迹跟踪控制算法应用于高速区,与应用于中低速区的DSC控制算法进行无缝切换,实现全速范围内的平滑过渡。仿真及实验证明了所提算法的正确性和可行性。     

感应电机无速度传感器控制带速重投研究

介绍电力牵引传动中速度传感器在工程应用中存在故障率高的问题,分析了无速度传感器控制带来的诸多优点.推导了感应电机在T型等效电路基础上的无速度传感器转速估计方法.针对无速度传感器控制在电力牵引中实际应用的关键技术--感应电机带速重投控制进行了深入研究,并对不同情况下的带速重投控制给出了解决方法.     

异步牵引电机全速域直接转矩控制策略的研究

从理论上分析了直接转矩控制原理,建立了异步牵引电机在全速域范围内运行的直接转矩控制方案:在低速区采用间接直接转矩控制,并基于间接直接转矩控制提出了一种新的启动限流方法;在中速区基于十八边形磁链采用直接转矩控制;在高速区基于六边形磁链,通过磁链动态调节达到转矩控制的目的.通过仿真对该方案进行了验证,结果表明:提出的异步牵引电机全速域直接转矩控制策略是可行的,系统具有良好的动静态性能,可用于异步牵引电机控制器的研究与开发.     

基于区域极点配置理论的高速列车速度估计

现行高速列车速度通常通过速度传感器获得,然而速度传感器出现问题会引起列车故障,降低系统的可靠性,采用无速度传感器技术的全阶磁链观测器法,在不增加系统结构复杂性的前提下,根据区域极点配置理论,设计具有一定自由度的观测器增益矩阵,并依据Lyapunov稳定性理论推导出牵引电机转速自适应律,提出高速列车速度估计算法,同时给出速度估计对电机参数变化的敏感性分析,数值仿真验证了所提算法的有效性。仿真结果表明,在电机参数偏差较大的情况下,该算法仍能准确估计出列车的速度,具有较强的鲁棒性。     

动车组牵引电机矢量控制系统几项关键技术

基于高电压、大电流IGBT功率器件的牵引逆变器及异步牵引电机已成为高速动车组牵引传动系统的主流电路结构,矢量控制技术作为一种高性能的异步牵引电机控制策略得到广泛应用。现从实用性角度出发,介绍了动车组牵引电机矢量控制系统的几项关键技术,包括电压电流测量、电压解耦算法、转子磁链观测模型、定子频率校正、多模式PWM调制。     

高速列车异步牵引电机直接磁场定向控制研究

对高速列车异步牵引电机的直接磁场定向控制技术进行研究。针对某型动车牵引电机,对电压型、电流型以及混合闭环磁链观测器的工作特性进行频率响应函数分析对比,并且仿真实现了基于混合型磁链观测器的牵引电机直接磁场定向控制。结果表明,电机参数偏差影响观测器对转子磁链的观测效果,混合型的闭环磁链观测器具有较强的参数鲁棒性,适合应用于直接磁场定向控制系统中。     

西门子牵引控制系统在上海轨道交通AC05型列车上的应用

西门子牵引控制是结合磁场控制及定子磁链控制进一步开发而成的.它通过最优磁链跟踪控制,进而实现高动态转矩控制;采用无速度传感器控制,既提高了速度编码信号的分辨率,又保证了牵引控制在不需要任何速度传感器情况下运行.这使得牵引系统成为可靠的、高动态性能的传动控制方式.     

一种感应电机定转子互感参数离线辨识的方法

文章利用模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System,MRAS)在恒压频比起动的基础上进行电机转速辨识,并根据电机转子磁链的电压和电流模型,提出一种感应电机定转子互感参数Lm离线辨识方法,以便电机未完全空载时,也能离线辨识出其互感参数。对无速度传感器转速辨识原理以及实现方法进行了介绍,并利用Matlab进行系统仿真,验证了算法的有效性。     

牵引电机无速度传感器间接定子量磁场定向控制

在分析直接转矩控制系统优缺点的基础上,重点介绍了牵引电机间接定子量磁场定向控制方法(ISC),讨论了基于间接定子量磁场定向的无速度传感器牵引电机控制系统,通过仿真验证了基于间接定子量磁场定向的无速度传感器牵引电机控制方法的有效性.对我国轨道交通运输和电力牵引传动控制技术的研究作了简要的总结和展望.     

无速度传感器异步电动机直接转矩控制

分析了速度传感器在机车运行中故障率较高从而导致牵引传动控制设备可靠性降低的现状,介绍了无速度传感器技术应用于轨道牵引传动系统的优点。在异步电动机Γ型等效电路模型基础上,构建Luenberger自适应状态观测器,得到状态偏差的方程。通过李亚普诺夫稳定性理论,推导出一种无速度传感器控制的速度自适应辨识算法。在TMS320C31和TMS320F240构成的双微机控制平台上,对提出的无速度传感器控制算法进行了全数字化实现,利用大功率IGBT牵引逆变器和异步牵引电动机对无速度传感器直接转矩控制进行了试验研究。试验结果表明,该系统具有优异的性能。最后分析了影响转速辨识精度和实际应用的2个关键问题:逆变器死区效应及补偿方法;低速再生区稳定运行。     

永磁同步牵引电机有效磁链观测及转矩控制

建立基于有效磁链的永磁同步牵引电机模型,提出基于有效磁链概念的非奇异终端滑模观测器和精确转矩闭环控制方法。首先,在α-β坐标系中构建龙贝格-滑模自适应滑模观测器,准确估计出定子电阻和q轴电感并作为有效磁链滑模观测器的输入;其次,在α-β坐标系中构建有效磁链非奇异终端滑模观测器,并基于滑模等值控制方法实现了有效磁链观测,进而实现转矩的实时估算,以此和转矩给定值构成精确转矩闭环控制,从而提高轨道交通驱动系统的转矩控制精度,改善了轨道交通控制系统的性能。该方法不仅适用于表贴式永磁同步电机,而且适用于内置式永磁同步电机。仿真结果验证了方法的可行性和有效性。     

大功率GTO逆变器磁链轨迹PWM控制方法

大功率ＧＴＯ逆变器用于铁路电力牵引，其ＰＷＭ控制与一般工业领域中的变频调速系统的ＰＷＭ控制有很大不同。章在分析了磁链畸变对电机转矩脉动影响的基础地大功率ＧＴＯ逆变器ＰＷＭ控制技术的特点，提出了适用于铁路电力牵引的零矢量载波磁链轨变ＰＷＭ控制原理及实现方法。试验结果证实了这种控制方法的可行性。     

无速度传感器控制技术及其在大功率牵引传动中的应用研究

首先介绍在大功率电力牵引交流传动中,速度传感器在实际应用中存在故障率高的问题,总结了采用无速度传感器控制带来的诸多优点,接着分析了目前国外无速度传感器技术研究及其在轨道牵引传动中应用的现状,总结了异步电机转速在线估计的常用方法,分析了各种方法的优缺点和应用前景.针对无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的主要难点--电动机带速度重投、零频附近稳定运行等进行分析,介绍了目前国外解决这几个难点的技术方案,总结了进一步提高转速估计精度的方法,预测了无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的前景.     

基于卡尔曼滤波器的无传感器矢量控制

永磁同步电动机因具有运行性能好、功率密度和效率高等特点，在生产和理论研究中得到广泛应用。在电动机应用领域中，拖动控制系统的可靠性极其重要，无位置传感器永磁同步电动机控制是电机拖动技术领域的一个热点。本文主要研究了永磁同步电动机（IPMSM）的无速度和位置传感器矢量控制。提出了基于卡尔曼滤波器无位置传感器的永磁同步电动机的转子位置和转速估计的方法。     

改善交流机车低速性能的SVPWM控制

交流电力机车三电平逆变器-异步电动机系统采用SVPWM控制时,在低速启动阶段,希望正多边形磁链轨迹尽可能接近圆形,使异步牵引电动机三相对称电压近似正弦,以使启动过程更加平稳.文章分析得出系统在低速、低电压工作区,以增加磁链正多边形边数,减小零电压矢量加入时间的电压空间矢量的合成方法,达到改善系统的低速性能的目的.