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.     

地铁车辆用永磁同步牵引电动机地面试验研究

在对地铁车辆牵引系统介绍的基础上,阐述了永磁同步牵引电动机的数学模型。根据永磁同步牵引电动机的特性及地铁车辆的运行特点,在地面试验平台上实现了永磁同步牵引电动机的恒转矩、弱磁控制和高速时的带速度重新投入控制,并给出了试验结果。从系统效率的角度与异步牵引系统进行了对比,结果表明,永磁同步牵引系统效率高。地面试验为永磁同步牵引电动机在地铁车辆上的装车应用奠定了坚实的基础。     

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LabVIEW的地铁车辆控制单元软件测试系统

介绍了地铁车辆控制单元软件测试系统的结构组成和LabVIEW程序实现。以广佛线为例,给出了AW3载重、网压1500V条件下,牵引力和速度在一段时间的测试波形。测试结果表明,牵引力对速度的特性与牵引计算报告一致,从而验证了VCU软件的牵引控制部分逻辑正确。     

适用于牵引调速系统的自学习模糊速度控制器

牵引调速系统具有结构复杂，存在许多不确定因素的特点，很难建立精确的数学模型，采用模糊控制可以不建立被控对象的精确数学模型而获得良好的控制性能。文中结合文牵引调速系统的特点给出了一种具有自学习功能和防空转功能的模糊速度控制器。讨论了控制器的控制规则和实现方法，这种控制器除能对机车的速度进行了控制外还能对机车的空转现象进行控制。     

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。     

我国铁路机车/动车组牵引技术现状及展望

介绍了我国铁路机车、动车组牵引技术现状,分析了目前成熟运用的牵引系统技术特点,受限于IGBT器件和异步电机固有特点,传统牵引系统在轻量化及节能性能上提升空间不大。文中展望了碳化硅器件、永磁电机、电力电子变压器、无速度传感器控制等牵引前沿技术在轨道交通的运用,并对其优点、运用现状、技术实现难点进行了总结,为牵引技术发展方向提供参考。     

HX_D1B型电力机车牵引电机速度信号不确定的原因分析

为解决HXD1B型电力机车牵引电机速度信号不确定导致牵引封锁的问题,结合牵引电机速度信号参与牵引电机控制的原理,分析了引起牵引电机速度信号不确定的原因,从运用、检修多方面采取了相应的措施,达到了稳定机车质量的效果。     

DF4型机车自动过渡系统在线检测装置的研制

在DF4型内燃机车上，为了扩大机车在恒功率下的运行速度范围，避免发电机最高电压对机车恒功率下提高运行速度的限制，对牵引电机采取了二级磁场削弱。牵引电机磁场削弱是靠自动过渡系统进行控制的，自动过渡系统的动作信号取自机车轮对的转速，即根据机车的运行速度自动地进     

上海磁浮列车速度控制系统

根据磁浮列车牵引系统的速度控制原理,介绍上海磁浮列车示范线的列车定位系统,以及列车在高低速运行时速度的确定等内容。     

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.     

感应电动机无速度传感器控制技术在铁道车辆牵引系统中的应用

以铁道车辆牵引为目标,采用脉冲发生器(PG)作为速度传感器来检测转子频率,以便控制牵引感应电机的转差频率。通过在铁道车辆牵引中采用无速度传感器控制方法来取消PG,从而希望降低控制系统的成本并提高其性能和可靠性。虽然无速度传感器控制方法在一般工业上应用很普遍,但亦有可能通过增加一些新的控制功能,以适应在铁道车辆牵引应用中问题的特殊性。在本文中,结合所作的理论研究和试验描述了无速度传感器控制方法在铁道车辆牵引控制中的应用效果。     

高速动车组恒速控制策略的研究与仿真

为实现电动车组在0～250 km/h的速度范围内稳定运行,提出一种恒速控制策略.通过牵引控制与恒速控制之间平滑过渡,防止在不同控制方式之间切换时引起较大的转矩和电流波动.在速度低于125 km/h采用准恒转矩控制,速度高于125 km/h采用恒功率控制.采用直接转子磁场定向控制系统,牵引逆变器采用空间电压矢量控制的带中点钳位二极管的三电平拓扑结构.仿真结果验证系统具有良好的动态性能和稳态性能.     

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.     

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.     

成都地铁市域快线车辆电气牵引系统

主要介绍了成都地铁市域快线车辆电气牵引系统的特点、系统构成及主要控制原理。该牵引系统由高压系统、牵引变流系统、控制系统及机械驱动系统组成。系统采用分级控制的方式,牵引控制单元对驱动控制单元及变压器箱进行控制,各驱动控制单元分别控制各自的变流器模块,变压器控制箱控制变压器油冷设备及高压设备;系统采用交-直-交变频调压(VVVF)技术实现对牵引电机精确的矢量控制,具有良好的电空转换性能和防滑/防空转性能。     

一种考虑系统不确定性估计的重载列车最优黏着控制

重载列车在运行时,黏着条件容易受到不良的天气状况或轨面状态影响,会导致列车无法有效发挥牵引力。为了解决重载列车在运行过程中因黏着条件恶化导致无法有效发挥牵引力的问题,提出一种考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法,该方法通过对最优蠕滑速度的跟踪控制,实现重载列车的最优黏着控制。由于黏着系数在实际情况中难以测量,所以针对此情况设计串联滑模观测器对黏着系数进行观测估计。采用带遗忘因子的最小二乘法估计出黏着特性曲线斜率,并根据梯度下降算法得到最优蠕滑速度。以最优蠕滑速度和实际蠕滑速度作为控制系统输入,以牵引电机转矩作为系统输出,利用一步延迟估计方法估计系统的不确定性,据此设计离散积分滑模控制器控制电机转矩使蠕滑速度始终稳定在最佳蠕滑速度处。仿真实验结果表明：设计的考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法实现了对最优蠕滑速度的跟踪控制,并且与离散积分滑模控制方法相比,系统跟踪误差更小且具有更高的控制精度。说明采用的方法不仅能够补偿系统的不确定性和抑制抖振现象,而且还能实现对最优蠕滑速度的高精度跟踪控制,达到使重载列车牵引性能最优的目的。     

考虑冲击限制的地铁列车牵引计算算法

地铁列车牵引计算往往沿用铁路列车的牵引计算方法,忽略了地铁车辆对控制加速度的"缓变式"处理过程,给牵引计算的控制加速度、速度和运行时间计算带来偏差。给出了考虑冲击限制情况下,地铁列车最大能力运行及节能运行时的牵引计算算法,并采用实际列车和线路数据对算法进行了验证。计算结果表明,考虑冲击限制的地铁列车牵引计算算法可以提高牵引计算中列车速度、加速度和时间的仿真精度,使速度和加速度的仿真计算结果更符合地铁列车运行实际,区间运行时间的计算精度可提高2%以上。     

高速列车机电一体化控制仿真与分析

根据直接转矩控制理论和车辆系统动力学理论,综合圆形磁链控制和六边形磁链控制的优点,考虑了车辆机械传动系统,建立全速度下高速列车机电一体化控制仿真模型。并针对某高速动车组进行仿真,同时考虑列车起动阻力和运行阻力,分析了在牵引加速、匀速运行、制动减速工况下列车电气和机械部分的状态。仿真结果表明:所建立的系统具有良好的动态和静态性能,能够将车辆电气部分和机械部分充分结合到一起,实现对牵引传动系统的优化控制,仿真方法可用于高速列车机电一体化的深入研究。     

直线感应电机牵引互馈试验台控制策略研究

在分析直线感应电机动态数学模型的基础上,研究一种新型的能量互馈式直线牵引传动试验系统.主要讨论该系统的构成及运行原理.直线牵引传动试验系统由两台直线感应电机组成,一台作为电动机,另一台作为发电机.系统用于模拟牵引电动机的负载特性,并能将电动机输出的机械能通过发电机转变为电能送回到直流母线.该系统具有高效节能、控制灵活等优点.在分析互馈双电机推力平衡关系的基础上,提出基于矢量控制的互馈双电机联合控制策略,研究牵引电机侧速度调节和负载侧推力模拟的方法.仿真和试验结果都表明,采用互馈双电机联合控制策略的直线感应电机牵引互馈系统具有良好的稳态性能和动态调节能力,验证了所提方案的正确性.