感应电动机无速度传感器矢量控制在铁道机车车辆传动方面的应用

铁道机车车辆牵引领域中的转矩控制是利用脉冲发生器(PG)来检测牵引感应电动机的转子频率.从提高牵引系统可靠性、降低成本和维修费用以及减小感应电动机尺寸的观点出发,最好不使用PG.为此,一直在研究把无速度传感器控制方法应用于牵引感应电动机的控制,提出了应用无速度传感器的控制策略.文章叙述了铁道机车车辆牵引的新控制方法并出示一些研究试验的结果.     

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.     

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。     

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.     

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。     

基于加速度阻尼控制的半主动悬挂研究

半主动悬挂是改善铁道车辆振动、提高乘坐舒适度的有效对策。但由于铁道车辆的特殊性和复杂性,车辆动力学系统的精确数学模型很难获得,这限制了现代控制理论在实用化半主动悬挂中的应用;而天棚阻尼控制所需车体的绝对速度很难测量,若采用测得车体加速度积分得到车体绝对速度的方法,其传感器的误差和系统噪声会导致车体绝对速度产生误差,从而影响减振效果。基于上述原因,本文提出加速度阻尼控制方法,即采用与车体加速度成正比的振动衰减力来抑制车体振动,并对加速度阻尼控制方法稳定性进行理论分析和仿真研究。仿真结果证明:与被动悬挂相比,车体振动加速度有效值和最大值在各速度级分别减少了55%~63%和53%~66%,Sperling乘坐指数也得到明显改善;且加速度阻尼控制具有很好的鲁棒性和适应性。可见该方法能有效地提高铁道车辆的平稳性和乘坐舒适性。     

铁道车辆主电路和牵引系统最新研究趋势

电力动车牵引系统在主电路领域已经取得进步,该系统通过添加励磁控制方法,从电阻控制方法开发为可调电压可调电频(AVAF)的逆变器方法。此外,在21世纪,已经开始将电池技术作为节能技术用于铁道车辆的研究。文章介绍了关于这些领域的研发实例以及铁道车辆用主电路和牵引系统的开发趋势。     

韩国开发新型摆式列车

韩国铁道技术研究院投资4500万美元开发180km／h的新型摆式车体列车，这种称为TTX的列车通过弯道的速度比常规列车快30％，准备2007年投入试验。新型列车采用液压倾摆连接的转向架、曲线传感器和信号混合的倾摆控制，转向机构不设减震器，受电弓采用轻型化设计。TTX列车轴重15t，6节车辆编组中有4辆动车。牵引电机输出功率250kW，采用VVVF逆变控制。车体由复合材料、不锈钢和和低碳钢合成。     

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.     

山区货物列车牵引定数的计算实例

当前,我国正以每年500 km的速度实现山区和繁忙干线铁道电气化,并使用SS1型电力机车。货物列车的牵引定数和运行速度,不仅决定了电气化铁道的通过能力和输送能力,而且直接影响铁道运输的成本。因此,确定电气化铁道货物列车牵引定数,是机务运用的一项重要工作。一、列车牵引计算规程中规定的货物列车牵引重量的计算方法(均衡速度法) 列车在限制坡道上以机车计算速度等速运行时,按下式计算货物列车牵引重量     

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.     

铁道车辆横向半主动悬挂试验系统

为解决半主动悬挂工程应用问题,在试验室建立了铁道车辆的横向半主动悬挂试验模型,开发了车辆试验模型横向半主动悬挂控制测试系统,采用自校正自适应控制方法进行控制前和控制后的试验对比研究。研究结果表明,通过半主动悬挂控制,车辆模型在不同速度等级时车体的平稳性和加速度的最大值都得到很大的提高。     

北京地铁14号线速度传感器故障探究

北京地铁14号线中段(北京南站—金台路站)从2016年正式开通运行半年后,很多车辆报出速度传感器通道故障。主要表现为车辆在运行到一定位置后出现多个速度传感器通道同时失效和高无效率的脉冲,故障触发速度传感器通道故障和牵引变流器停用传感器速度通道。主要通过对牵引系统软件中速度传感器的DSP信号分析查找故障原因,有针对性地解决问题,对车辆的正常运营和后期维修保养意义重大。     

轨道交通异步牵引电机无速度传感器矢量控制技术分析

介绍适用于轨道交通的异步牵引电机无速度传感器矢量控制方法。分别从控制原理、不同调制模式的切换、基波电流提取、带速重投以及黏着控制方面对轨道交通中列车异步牵引电机的矢量控制原理进行说明。着重阐述如何根据异步牵引电机数学模型采用全阶磁链观测器观测出异步牵引电机的转子磁链,利用转速估计计算,实现异步牵引电机无速度传感器的转速估计。仿真和实验结果表明,该方法可以实现转速的快速和准确估计,系统具有良好的动静态性能。     

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.     

轨道车辆永磁牵引电动机控制技术综述

永磁同步电动机由于具有高效率、高功率密度、启动特性好、加速能力强及噪声低等优点，在轨道交通领域得到广泛关注，具有广阔的应用前景。针对轨道车辆永磁牵引传动系统的驱动变流器拓扑和控制技术两方面展开综述。概述永磁牵引电动机变流器拓扑及其调制策略的研究现状，分析基于两电平拓扑和三电平拓扑牵引变流器的优缺点；综述碳化硅电力电子器件在轨道车辆牵引变流系统的优势和应用现状；对永磁牵引电动机的矢量控制、直接转矩控制及模型预测控制等方法进行总结与分析；针对轨道车辆的应用特点，阐述现有永磁牵引电动机弱磁控制和无位置传感器控制方法的研究现状。最后，对永磁牵引电动机控制技术的发展趋势进行展望。     

富士牵引电机的最新技术

富士牵引电机的最新技术在机车牵引电视中采用ＶＶＶＦ逆变器控制的目步电视代替传统的直流电视，可极人地减少维护作业。近年来日本铁道会社新运车辆分以ＶＶＶＦ控制的车辆为主．为了使牵引自步用机实现任回、高速、叵医声、少维护等，自主公司进污了多年探索，研究开发...     

车辆传动用的无速度传感器矢量控制

将工业传动中已普及应用的无速度传感器的矢量控制用于车辆传动,具有简单、可靠,便于维护等优点,但是在零速启动、惰行再启动时会产生不稳定等问题.针对这些问题进行了研究、开发,并通过装车试验证实,新研制的无速度传感器的矢量控制系统能适应车辆传动的要求.     

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。     

高速铁道车辆的稳定性

铁道车辆临界速度新的研究方法，是将线性动力响应分析方法扩大应用到非线性多体系统中。本文阐述了上、下心盘面的干摩擦力特性及轮对和转向架水平约束参数对临界速度的影响。通过改善车体及转向架间的约束，可明显提高铁道车辆的临界速度。