城市轨道交通车辆矢量控制技术

对城市轨道交通车辆牵引逆变器中采用的矢量控制原理、方法、应用技术做了分析。试验证明:矢量控制能同时控制相位,比电压/频率控制可达到10倍以上的高速化转矩响应;对电机的电流而言,可独立控制为励磁电流和转矩电流,并可高速、高精度地控制转矩电流;在车辆牵引、再生制动、空转滑行再粘着、轻负载再生制动方面显示出优良特性。     

东风4型内燃机车电阻制动装置（8）：第八讲 电阻制动的辅助装置

一、制动电流和励磁电流的检测装置电阻制动工况下,在对制动电流和励磁电流进行恒流控制时,必须检测出励磁电流和制动电流的数值,并将其转换成与电流值成正比的直流电压,以作为控制系统的反馈信号。东风_4机车上采用ZDS-1000型霍尔电流传感器来检测励磁电流和制动电流的数值,总共安装有七个电流传感器,其中一个用于检测励磁电流,另外六个用于检测六台牵引电动机的制动电流。 ZDS-1000型霍尔电流传感器的主要技术性能如下: 测量范围 0～1000A直流单匝贯通输出电压 0～-10V     

一种可提高转矩输出能力的高速列车牵引电机方波工况单环弱磁控制策略

对于高速列车牵引传动系统,牵引电机在高速区会进入方波工况,方波下传统矢量控制算法失效。提出了一种方波单环弱磁控制策略,避免了传统的双环方案在方波工况下易饱和的问题,改善了电机电流的动态响应性能。在牵引电机进入方波工况前,采用传统双电流环矢量控制;而在进入方波工况后,考虑了牵引电机在方波工况下的限制条件,采用基于转矩电流误差调节的单环弱磁控制策略。同时,利用电压幅值判据,实现线性区与方波区的平滑过渡。理论分析和实验结果都证明了该方波弱磁控制策略可实现电流快速跟踪响应,转矩准确而快速的输出,且易于实际应用。     

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。     

基于SHEPWM的多模式调制切换策略研究

以大功率电力机车牵引传动系统为背景,针对其逆变器开关频率最大值较低的特点,采用一种基于SHEPWM的多模式调制策略以实现牵引电机在速度全程范围的平滑运行。在综合考虑SHEPWM的实现方法、分析输出电压的谐波成分及电流特性的基础上,对不同调制方式间或相同调制方式的不同载波比之间的切换策略进行深入研究,提出一种基于SHEPWM的三相电压同时切换策略,使控制牵引电机切换的算法显著简化。最后,通过仿真和实验验证切换策略。     

内燃机车异步发电系统分析

针对内燃机车牵引发电系统中异步发电机稳态工作时电机功率因数和效率低的问题,采用无功功率为零和最大转矩电流比控制方法,分析了异步电机旋转坐标系下电磁关系,分别完成无功功率为零和最大转矩电流比(MTPA)控制的方程解析式的解读;在中间直流环节限制下,分析异步发电机的弱磁曲线,寻找最小电流工作点,完成电流轨迹规划;在保证牵引发电系统稳定运行的前提下,提高电机与逆变器的工作效率,并利用Simulink仿真软件对系统进行分析。     

抑制异步牵引电机启动峰值电流的控制策略研究

针对直接转矩控制(Direct Torque Control,简称DTC)模式下异步牵引电动机启动峰值电流过大的问题,提出了一种抑制异步牵引电机启动峰值电流的转矩和磁链同步控制策略。根据两相静止αβ坐标系下异步电机的数学模型,利用Matlab/Simulink软件包中的S函数模块和基本模块,构建出交流异步电动机直接转矩控制系统的仿真模型,对其在转矩和磁链不同控制策略下的启动过程进行了动态仿真。仿真结果与目前牵引电机运行的数据接近,证明了该仿真模型的合理性和有效性。这表明,采用转矩和磁链同步控制策略至少可以降低2/3的启动峰值电流。     

轨道交通新型永磁同步牵引电机的设计与比较

在满足轨道交通使用的原有异步电机的外特性和结构约束的条件下,基于一种新型永磁同步牵引电机的转子磁路的拓扑结构,设计了一款新型少磁化永磁同步电机.通过对电机转子结构、转矩特性、损耗和线路能耗进行比较和综合评价表明,通过合理设计电机的磁路,可以充分利用永磁转矩和磁阻转矩实现更宽的工作区,同时对比现轨道交通运行的电机耗能.该新型少磁化永磁同步牵引电机节能效果显著.     

靴轨受流的直线电机地铁车辆直流过电压现象分析及对策

针对城市轨道交通直线电机列车因断电区电压振荡、高速大载荷下大级位制动及正线网压波动等3种情况造成的直流过压故障,以广州地铁5号线直线电机地铁车辆牵引系统为例,针对直线电机列车靴轨受流、无车载制动电阻的特点,从硬件及软件控制方面对上述问题进行分析,同时对修改牵引系统斩波门槛值抑制电压振荡、软件动态调整电流给定等解决方案进行论述。     

Dash8型内燃机车风机电机变频调速电路浅析

分析了Dash8型内燃机车风机电机变频调速电路工作原理,对电机相电压波形进行了谐波分析计算。在满足风机转矩要求的前提下,为了防止低频时电机磁路饱和,辅助交流发电机的励磁电流应保持不变。