交流传动机车起动控制特性研究

交流传动机车处于起动低频运行阶段时，受最小开关时间和最大开关频率的限制电流和转矩波动很大．分析了交流传动机车起动低频运行阶段，在传统直接转矩控制下电流和转矩波动大的原因．提出了采用保持最大的磁链幅值和限制最大电流改善低频起动性能的控制策略，并给出了控制策略实现方法，通过仿真实验证明了该方法对于改善低频起动性能是有效的，该控制方法实现简单，在充分利用电机铁磁材料的同时对逆变器具有保护作用，适于在低频起动阶段控制中使用．     

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．     

一种计算负序电流的新方法

提出一种基于空间矢量旋转变换的负序电流计算方法并将其应用于感应电机定子绕组故障诊断.由于实际电网的基波频率存在偏差,因此首先利用基波在信号中所占比重最大的特点来确定基波频率ω1.根据得到的基波频率值,将电流空间矢量进行基波频率的旋转变换,使基波的负序分量转变为静止分量,通过均值滤波就可以得到负序电流的值.当感应电机的定子绕组出现故障时,可以根据负序电流的大小进行故障的诊断.将提出的方法用于定子故障时负序电流的计算,实验结果表明,这是一种可行并且有效的方法.     

磁汽车用直线电机微机控制系统的研究

论述了运用瞬时空间电压矢量理论研制的磁浮车直线电机牵引控制系统，通过控制非零空间电压矢量的输出，使电动机气隙磁通沿准圆形轨迹运行２；通过对准圆形轨迹上的零电压矢量的控制，改变逆变器的平均电压和平均频率。     

交流传动机车起动控制特性研究

交流传动机车处于起动低频运行阶段时,受最小开关时间和最大开关频率的限制电流和转矩波动很大.分析了交流传动机车起动低频运行阶段,在传统直接转矩控制下电流和转矩波动大的原因.提出了采用保持最大的磁链幅值和限制最大电流改善低频起动性能的控制策略,并给出了控制策略实现方法,通过仿真实验证明了该方法对于改善低频起动性能是有效的,该控制方法实现简单,在充分利用电机铁磁材料的同时对逆变器具有保护作用,适于在低频起动阶段控制中使用.     

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。      

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.     

开关磁阻电动机电流控制方式的研究

开关磁阻电动机（ＳＲＭ）的输出转矩与绕组电流波形有密切的关系，进行开关磁阻电机驱动系统（ＳＲＤ）的电机本体设计及功率变换器、控制器的设计，必须对绕组通电电流进行深入的研究。同时要使整个系统获得预定的转矩－转速特性，必须对电流进行合理的控制，本文在对开关磁阻电机驱动系统的运行特性进行分析的基础上，深入地研究了电机绕组电流控制方法，这无疑对ＳＲＤ系统的设计与控制有较大的意义。     

动车组牵引传动三电平逆变器SVPWM控制

提出了适用于高速动车组牵引传动中三电平逆变器控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略.动车组起动和低速阶段要求转矩脉动小,采用恒定最大开关频率控制的三电平异步调制策略;高速时,要求逆变器在低开关频率下的良好谐波性能,在中高速和高速分别采用4脉冲和2脉冲同步调制策略.仿真结果与实测动车组牵引电机电压波形进行了对比,证实了SVPWM控制策略的有效性.     

单级光伏并网多逆变器系统并联交互影响分析

在弱电网条件下，多逆变器间、多逆变器与电网间的动态交互作用影响着电力系统的电能质量和稳定性，易引发谐波谐振等问题. 为了研究单级光伏并网多逆变器系统的谐波谐振特性，考虑光伏源与系统之间的交互作用，采用模态分析法对谐振问题进行了系统的分析与讨论. 首先，根据三相单级式光伏并网系统结构及控制策略，建立了多逆变器戴维南等效模型；其次，通过构建多逆变器系统节点导纳矩阵，应用了一种能够确定系统谐振频率、谐振中心以及各节点参与程度的模态分析方法，从逆变器台数、外界环境、输电距离3个方面研究了系统谐振特性与变化规律；最后，基于MATLAB/Simulink仿真平台，通过搭建三相单级式光伏并网多逆变器系统仿真模型，验证了模态分析法的正确性与有效性. 研究结果表明:当逆变器台数增加时，低频谐振频率呈降低趋势，依次为30、27、25次谐波，高频谐振频率为2 230 Hz保持不变；当外界环境温度降低时，低频谐振频率逐渐升高，依次为22、23、24次谐波，高频谐振频率固定约为2 225 Hz；当输电距离增长时，低频与高频谐振频率均逐渐降低且变得接近.      

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.     

低速段感应电动机直接转矩控制系统仿真

针对感应电动机直接转矩控制低速时转矩脉动大的问题,基于优先调节转矩的控制策略,通过合理选择电压空间矢量,设计转矩的三值调节器,实现了对转矩的良好控制.基于MATLAB/Simulink构建了感应电动机直接转矩控制系统的仿真模型,对直接转矩调速系统低速段情况进行了仿真研究.仿真结果证明了仿真模型的正确性和该控制系统的有效性.     

变频调速系统中正弦绕组电机的谐波分析

本文从典型的电压型逆变器输出的六阶梯电压波形和电流型逆变器输出的方波形电流出发,分析在不同时间谐波供馈到异步电机时,在正弦绕组电批及普通绕组电机中所产生的一系列空间磁场谐波幅值的相对变化,以及所有这些谐波在正弦绕组电机中被消除或抑制的情况,为在 PWM 调制及电流型变频器多重化技术应用中消除某一确定谐波的影响提供了依据     

基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器控制研究

为改善微电网系统中的输出电能质量,针对并网逆变器输出电流中存在的谐波问题,设计了一种附加谐波补偿器的QPR控制器.首先,建立三相并网逆变器系统的数学模型;然后针对QPR控制方法无法消除逆变器输出电流中谐波的问题,构造了QPR调节器与谐波补偿器并联的电流控制器,以实现对逆变器输出电流中谐波的抑制;最后建立基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器仿真模型.仿真结果表明,所构建的电流控制器系统具有谐波补偿能力,采用该控制策略的并网逆变器系统具有高质量的输出电流和较小的功率及频率波动.     

变频调速异步电动机的转差率

以异步电动机机械特性曲线为基础，分析了变频调速异步电动机在拖动恒转矩负载、恒最大转矩负载、变转矩（非风机和泵类）负载、恒功率负载以及风机和泵类负载时，转差率随频率变化的规律．给出了在不同性质的负载和频率条件下，电动机的转差率和转速的计算公式．研究表明，变频调速电动机的转差率随频率的变化而变化．本研究的结论否定了变频调速电动机转差率不变的观点．     

初级级联直线感应电机的无速度传感器矢量控制

为了研究磁浮系统中的恒速驱动及适时速度调节性能,根据Maxwell方程及电机的矢量控制原理,以磁浮系统中的直线感应电动机为研究对象,在其推力与初级绕组中电流矢量关系的基础上,设计了无速度传感器矢量控制器,并利用Matlab/Simulink软件验证控制器的正确性.研究结果表明:当速度在小范围内受扰动时,控制器运用电流内环、电压外环控制方式自动调节整流器的直流母线电压,调节时间小于10 ms;当控制器接收到指令速度时,改变逆变器的频率,该频率改变电机同步速,达到调速的目的,调节时间小于50 ms,表明在工频小于3个周期时,满足磁浮系统的控制要求.      

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究

光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势．根据光伏阵列的特性，设计了一套新型的能实现最大功率跟踪的光伏并网逆变器．逆变器由DDDC和DDAC两个部分组成并通过Dclink相连接，控制部分采用基于DSP(TMS320F240)控制的最大功率跟踪和电流跟踪控制策略，实现了与网压同步的正弦电流输出，逆变器效率为0.78，功率因数为0.97，输出电流的基波分量占电流总量的99．6％．     

永磁同步电动机矢量控制研究

在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,推导出基于最大转矩电流比控制下d、q轴电流与转矩的表达式.为便于工程应用,在最大转矩电流比控制的基础上,提出了改进的曲线拟合方法,实现线性控制定子电流误差最小.采用MATLAB/SIMULINK仿真软件分别建立最大转矩电流比控制系统和id=0控制系统仿真模型,根据仿真结果对两种控制方案比较,得出最大转矩电流比控制方案的优缺点.     

异步牵引电动机最佳转差率的分析

当电力机车上一台转向架的两个轮对分别各由一台异步牵引电动机带动,并由同一台逆变器供电时,牵引电动机的额定转差率Se对电力机车的性能将产生巨大的影响。一旦Se值确定后,由于动轮直径偏差带来的牵引电动机电流偏差和牵引力偏差即可确定。此外,电动机本身参数的偏差也对转差特性产生巨大影响,本文考虑了上述所有这些非线性参数的影响,分析了异步牵引电动机的最佳额定转差率,并结合精确的等效电路进行计算,提出了额定转差率的最佳范围。     

电动磁浮列车用直线谐波发电机发电特性计算

为研究高速磁悬浮车辆直线谐波发电机的发电特性，首先，基于空间谐波法，提出超导线圈的磁动势分布模型，并推导超导线圈在三维空间内磁感应强度分布公式；其次，基于悬浮线圈与超导线圈间的电磁耦合关系，计算悬浮线圈电流的感应磁场，分析得知悬浮线圈五次谐波磁场用于感应集电；然后，将悬浮线圈五次谐波磁场作为集电线圈的激励，推导集电线圈感应电动势的解析式；最后，以日本山梨线MLX01型磁浮列车为工程背景，利用数值解析值、有限元仿真和日本山梨线实测数据进行了对比分析.研究结果表明：超导线圈磁感应强度、感应电动势和集电功率的解析值与有限元仿真、实测数据的相对误差均在10%以内，验证了磁动势分布模型和解析模型的有效性；列车速度大于100 km/h时，悬浮线圈电流及其感应磁场趋于饱和；集电线圈感应电动势与列车运行速度近似呈线性关系，集电功率与速度呈二次非线性关系；列车速度500 km/h时，集电功率为43.3 kW；列车速度在380 km/h时达到25.0 kW的目标集电功率，保证了磁悬浮车辆车载供电的可靠性.