牵引机构变频调速驱动系统设计

新型缓凝预应力筋包覆设备中，牵引机构实现预应力钢绞线的低速输送功能．为保证低速输送的连续、均匀和可靠，要求驱动系统具有较硬的机械特性．通过牵引机构运行负载情况分析，运用交流变频调速技术，设计了恒扭矩牵引机构变频调速驱动系统，确定了变频器和电动机的容量以及传动装置的传动比．运行结果表明，该驱动系统的设计是合理的，满足了工艺要求．     

异步电动机直接转矩控制系统的建模与仿真

为了验证异步电动机直接转矩控制系统的可行性和有效性，根据直接转矩控制原理，利用MATLAB／SIMuuNK软件，对异步电动机直接转矩控制系统以及系统中的异步电动机模型、磁链、转矩观测调节器模型和逆变器输出子系统模型进行了建模与仿真．仿真结果表明，直接转矩控制系统的建模与仿真具有良好的静动态性能，为直接转矩控制的进一步研究提供了依据．     

异步电动机变频起动与调速的能耗分析

根据变频起动与调速理论，推导出异步电动机变频起动与调速的能耗计算公式，并以例说明变频 调速优良的节能特性。     

交—直—交流电力传动内燃机车牵引特性的分析

交-直-交流电力传动内燃机车採用异步牵引电动机,为了使其具有良好的牵引特性,必须对异步牵引电动机的工作参数进行适当控制。通过分析,在机车起动加速阶段,应控制异步牵引电动机供电电压U_1与频率f_1的比值号U_1/f_1=常数和定子电流I_1=常数来保持异步电动机的最大转矩M_(max)不变,再控制转差频率f_2=常数,以使实际牵引转矩M不变;在机车恒功率牵引阶段,应保持有U_1/f_1=常数和U_1=常数两种规律,並实行恒功率调节,以实现恒功率牵引特性。通过上述工作参数的控制,就可使交-直-交流电力传动内燃机车具有理想的牵引特性。     

异步电动机变频调速再启动方法的研究

本文介绍一种异步电动机变频调速系统的再启动方法,该方法是基于异步电动机在某角频率下发生谐振的阻抗特性来实现的,它无须传感器和高速运算器,利用低成本的处理器实现高精度调速,通过5．5KW的异步电动机实验仿真,已证实此方法的可行性。     

异步电动机SIMULINK建模与仿真

以异步电动机坐标变换所获得的两相同步旋转坐标系下按转子磁场定向(M-T坐标系)的数学模型为基础，用SIMULINK建立了电机的仿真模型及其中的3s／2r变换环节、U／I变换环节模型．仿真示例显示了负载变化时转矩、转速、磁通的动态变化由线，结果验证了该模型的有效性．     

三相交流电机调速传动中的变流技术

在任何频率下，若感应电动机输出的转矩一定，则逆变器输出的电流是恒定值；当逆变器输出电流的频率变化时，感应电动机中的磁通并不改变，因而励磁电流是恒定值；感应电动机的最大转矩出现在与同步转速ｎ１相差转时，最大转矩是与逆变器输出频率无关的恒定值。马克墨菜式逆变器和串联二极管式逆变器多用作频率较低的大、中型感庆式电动机的电源，其输出波形中的高次谐波可通过多个逆变器进行级联连接消除；吕联逆变顺用作负载变动不     

永磁调速节能新技术在宝钢应用的可行性分析

近年来国际上开发的一项新技术———永磁调速技术(简称ASD),是专门针对风机、泵类离心负载调速节能的适用技术。主要介绍此技术工作原理,永磁调速与传统调速方式的对比分析和投资回报等,探讨永磁调速技术在宝钢应用的可能性。     

异步电动机直接转矩控制系统的建模与仿真

为了验证异步电动机直接转矩控制系统的可行性和有效性,根据直接转矩控制原理, 利用MATLAB/SIMULINK软件,对异步电动机直接转矩控制系统以及系统中的异步电动机模型、磁链、转矩观测调节器模型和逆变器输出子系统模型进行了建模与仿真.仿真结果表明,直接转矩控制系统的建模与仿真具有良好的静动态性能,为直接转矩控制的进一步研究提供了依据.     

轨道涡流制动测试系统起动过程的计算机辅助分析

采用解析法和计算机辅助分析法，对轨道涡流制动测试系统中的三相异步电动机起动过程进行了预期计算。结果表明，整个系统在变频调速工况下从起动加速至额定工况下的时间在预定范围内。     

滑差频率对磁浮车辆运行性能的影响

采用二维电磁场理论对直线电机气隙磁场的纵向分量和垂向分量进行求解, 得到了电机牵引力和法向力的解析表达式, 利用直线电机试验台对解析计算方法进行检验, 对比6~18 Hz恒滑差频率下牵引力和法向力随速度的变化; 建立了三悬浮架单节磁浮车辆动力学模型, 仿真对比了车体和悬浮架分别在1、3、5、8 kN冲击力下的振动响应; 计算了单节中低速磁浮车辆牵引特性, 分析了不同滑差频率对车辆牵引性能的影响; 综合考虑电机法向力对悬浮系统的影响和车辆的牵引需求, 提出了变滑差频率控制策略。研究结果表明: 电机牵引特性一般包括恒力区和恒功区, 恒力区初级电流最大值为390 A, 恒功区电压最大值为212 V, 恒力区牵引力变化较小, 恒功区牵引力衰减较快; 滑差频率越小, 电机起动牵引力和法向力越大, 恒力区越短, 反之亦然; 法向冲击力小于8 kN时车辆平稳性指标等级均达到优秀, 但为了减小悬浮系统的负担, 电机法向力应越小越好; 较低的滑差频率使车辆低速段牵引性能更强, 但采用较高的滑差频率有利于提高全速度范围的牵引性能; 在变滑差频率控制策略中起动滑差频率的选择综合考虑车辆的牵引性能和悬浮能力, 速度达到恒功转折点后滑差频率逐渐增大, 该策略使电机恒力区牵引力适中, 恒功区牵引力始终为电机所能发挥的最大值。      

异步电动机的微机矢量控制系统

本文根据滑差矢量控制原理,将一恒转差控制的电流型逆变器异步电动机控制系统改进成为滑差矢量控制系统,并用一台单板机控制.为消除脉动转矩对电机运行性能的影响,系统在低频时以 PWM 方式工作.文中还给出了当逆变器由一种工作方式向另一种工作方式转换时,为保证异步电动机定子电流的相位不发生跳变的控制方法.     

谐波转矩对高速列车齿轮箱体与牵引电机振动特性的影响

为研究机电耦合作用下齿轮箱体和牵引电机的振动幅值、频谱分布及其随高速列车行驶速度的变化趋势, 分析了三相逆变器输出电压谐波频率分布与牵引电机谐波转矩, 建立了传动系统扭振模型; 基于直接转矩控制理论与车辆系统动力学理论, 搭建了牵引电机控制模型和高速列车多体动力学模型; 通过Simulink和SIMPACK联合仿真平台对比了恒力矩输入与含有谐波转矩的力矩输入模型, 分析了不同速度下牵引电机谐波转矩对高速列车齿轮箱体和牵引电机振动特性的影响。分析结果表明: 当高速列车以250 km·h-1的速度匀速运行时, 齿轮箱体大齿轮上方纵向振动、小齿轮上方纵向与垂向振动受牵引电机谐波转矩影响显著, 在700 Hz主频处振动加速度幅值显著增大, 该频率恰为牵引电机输出转矩基波频率的6倍; 在谐波转矩的影响下, 牵引电机在52 Hz主频处横向振动加速度幅值增加52.78%, 在49 Hz主频处垂向振动加速度幅值增加18.95%;随着高速列车速度的增加, 齿轮箱体纵向与牵引电机各向振动加速度逐渐增加, 牵引电机谐波转矩对齿轮箱体纵向振动加速度均方根的影响逐渐减小, 在6倍基波频率处, 齿轮箱体小齿轮上方和牵引电机纵向与垂向振动加速度均先增大后减小, 在速度为250 km·h-1时达到极大值, 且齿轮箱体和牵引电机的垂向振动受6倍基波频率谐波转矩的影响比纵向振动更为明显, 而其横向振动特性几乎不受谐波转矩的影响。      

一种单相电容电机变频调速方法

为使单相电容电机可作高性能的变频调速，根据这种电机结构和特点，利用磁通空间矢量的电机内近似构成圆形旋转磁场的原理，提出了一种新的变频调速方法，并对相关的控制模式和参数计算作了探讨。结果表明：该方法具有优良的起动和调速特性，尤其便于电机的恒转矩或恒功率调速控制。另外，该方法所使用的主电路可兼顾三相电机的变频调速。     

组合载荷作用下动车牵引电机转子系统弯扭耦合振动特性

为了研究组合载荷作用下动车组用牵引电机转子弯扭振动机理和识别典型故障特征, 依据动车牵引电机结构特点, 将其转子结构离散化为集总质量盘轴系统, 得到了电机转子系统的10自由度弯扭力学模型; 考虑定转子静动气隙偏心引起的不平衡磁拉力、转子质量偏心引起的机械不平衡力、转子重力以及电机驱动转矩和负载转矩等径向和扭转载荷作用, 利用拉格朗日方程法建立了牵引电机转子系统弯扭耦合运动微分方程; 基于Runge-Kutta法求解和分析了不同组合载荷工况作用下的转子系统弯扭振动特性。分析结果表明: 由转子质量偏心造成的系统弯扭自由度耦合关系, 使得牵引电机转子系统的弯扭振动特性受到转子径向和扭转载荷的共同影响, 且影响规律符合转子质量偏心耦合规律; 在全部径向和扭转载荷作用下, 牵引电机转子的径向振动包含零频、转频、二倍转频、弯振固有频率、二倍供电频、二倍供电频与转频组合、脉动转矩频率与转频组合等频率成分, 其中转频成分对应的弯振幅值最大, 而脉动转矩频率与转频的组合频率的振幅非常小, 说明脉动转矩对牵引电机转子径向振动的贡献并不明显; 在全部载荷作用下牵引电机转子的扭转振动包含转频、二倍转频、弯振固有频率与转频组合、二倍供电频与转频组合、脉动转矩频率等频率成分, 其中脉动转矩频率成分对应的扭振幅值最大, 其次由重力和不平衡磁拉力引起的转频成分对应的扭振幅值也较大, 且基本具有同一数量级, 表明它们对扭振的贡献均不能忽略。      

起重机电机拖动系统负载跟踪控制

为了使起重机电机拖动系统的电机以给定转速实时跟踪突变的负载转矩,通过等效折算得到了起升机构电机转子侧的等效转动惯量、等效负载转矩和电机拖动系统动力学方程;建立了按转子磁链定向同步旋转坐标系;应用转差角频率设计了跟踪负载转矩的矢量变频控制系统.实例计算表明:闭环系统的空载起动时间比开环系统快0.34 s,电机平稳起动,起动阶段开环和闭环系统的峰值电磁转矩差值达148 Nm;闭环系统电机消耗的电功率(综合节能的百分比)小于开环系统;在起动阶段,开环系统的峰值功率是闭环系统峰值功率的2.5倍.电机在空载起动阶段约节能50%,平稳运行阶段约节能30%.      

铝转子单边盘式感应电机的新型等效电路

铝转子单边盘式感应电机气隙较大,主要参数随半径变化,用传统电机分析法会造成较大误差,且无法准确描述铝转子中集肤效应的影响.采用一种新的电磁模型,利用分环计算和多层行波磁场模型有效解决了该电机存在的特殊问题,提高了模型精度.通过磁场分布计算得到电机的T型等效电路.分析了等效电路中电感和电阻参数.制作样机并通过空载试验和短路试验测定其T型等效电路参数,试验结果与计算结果误差较小,证明该方法能准确估算铝转子单边盘式感应电机的主要参数.计算电机电磁转矩随转差率变化的情况,高转差率下的实验转矩输出值与计算值接近.     

锥度化方形截面高层建筑的气动力特性

用高频测力天平技术,对不同锥度比的方形截面高层建筑进行了风洞试验,分析了锥度比、湍流度和风向角对方形截面高层建筑基底弯（扭）矩系数、基底弯（扭）矩谱密度与基底弯（扭）矩间相关性的影响.试验结果表明:锥度化措施能减小方形截面高层建筑基底弯（扭）矩系数幅值25%以上,但不能改变基底气动力随风向角的变化规律;锥度化措施能减小所有折减频率范围内顺风向与扭转向基底弯矩谱,但只能减小低频区域横风向基底弯矩谱和谱峰高度,却增大旋涡脱落频率和高频区横风向基底弯矩谱;随来流湍流度增大,锥度化措施对风荷载的抑制效果减弱;折减频率在0.10到0.15时,锥度化措施能增大横风向基底弯矩与基底扭矩间的相关性.      

永磁同步电动机模糊直接转矩控制的研究

为了提高系统的稳定性和响应速度，将模糊控制技术用于永磁同步电动机控制中，提出了一种新的模糊控制方案．引入零矢量控制，对模糊控制规则进行简化．仿真实验结果表明，与一般直接转距控制相比，模糊直接转距控制的磁链轨迹更接近于圆形；转速能在很短的时间内上升到稳定值；当受到外部干扰时，转距能快速、平稳地变化，达到新的稳态值；电流稳态波形的高频成分大大减少．     

An Investigation into Regenerative Braking Control Strategy for Hybrid Electric Vehicle

Energy regeneration during braking is an important technique for hybrid electric vehicle （HEV） to improve their fuel economy and extend their driving range. Due to the effect of regenerative braking torque which is added by electric motor, the braking torque distribution between front and rear axles should be changed and the control logic of anti-lock braking system （ABS） ought to be adjusted according to the regenerative braking torque. This paper put forward a braking control strategy for hybrid electric vehicle; the control strategy is implemented with eight DOFs （Degree-of-Freedom） nonlinear vehicle forward simulation model which is built under the environment of Matlab/Simulink. Based on target wheel slip ratio, a fuzzy logic approach was applied to maintain the optimal target slip ratio so that best compromise between hydraulic torque and regenerative torque can be obtained for the vehicle.