基于牵引制动特性的地铁车辆启动策略优化研究

地铁车辆启动控制策略需确保车辆在全线路启动不发生后溜，并且启动冲击在满足不大于0.75m/s3基础上尽可能小，启动时长尽可能短。文章基于现有整车牵引力达到一定阈值后需发送保持制动缓解指令的控制策略，根据车辆牵引制动特性参数提出了当牵引级位达到一定阈值时发送保持制动缓解指令的优化控制策略，通过建立车辆启动加速度模型与后溜时刻车辆受力模型求解发送保持制动缓解指令时刻的级位值。理论分析与现场测试结果表明，在满足车辆全线路启动不后溜的前提下，文章提出的优化策略使得车辆启动冲击明显降低，启动效率明显提升。该优化方案可为地铁车辆启动控制策略提供参考，根据不同的牵引制动特性可求解出不同的保持制动缓解指令发送时的级位阈值。     

异步电机无速度传感器控制在地铁车辆上的应用

在介绍异步电机速度辨识原理的基础上,分析了辨识算法的稳定性、模型电压误差和模型定子电阻值偏差,以及在极低速工况下对速度辨识在地铁牵引应用中的影响;采用定子电阻在线修正和基于逆变器模型的电压误差在线补偿,减小了转速辨识误差,提高了极低速工况下的转速辨识精度,仿真和试验验证了方案能满足地铁车辆运行需求。     

广州地铁车辆牵引逆变器的国产化

介绍了广州地铁一号线车辆国产化牵引逆变器的主要技术参数和性能，并与原牵引逆变器进行了比较。     

地铁车辆牵引控制单元的故障诊断方法

地铁车辆牵引控制单元是地铁系统的核心单元之一,准确判断其故障状态对车辆安全运行至关重要。针对模糊C-均值聚类(FCM)在牵引控制单元故障诊断中的不足,提出了采用入侵杂草算法优化FCM,解决了FCM聚类结果不稳定和容易陷入局部最优的问题。该方法能克服单一故障诊断法的缺陷,同时具备群智能算法搜索全局最优和FCM算法处理模糊信息的能力。通过UCI数据集和地铁车辆实际数据进行仿真实验,结果表明,新方法与传统FCM相比,能获得更优的聚类中心,有效提高了TCU故障诊断的准确性和快捷性。     

基于模块化设计的地铁车辆牵引逆变器大修流程优化

介绍了一种地铁车辆牵引逆变器大修流程优化模型,根据RCM(以可靠性为中心的维修)理论对牵引逆变器大修流程进行了模块化设计,并建立了以最小大修时间为目标函数的流程优化模型。基于上海轨道交通11号线牵引逆变器委外大修项目案例,选择模拟退火算法对该优化模型进行求解,获得的理论最优解相比项目交付周期缩短3 d,按优化模型重新组织生产后,实际平均交付时间缩短4.3 d,提高了维修效率,验证了优化模型的可行性。     

地铁车辆辅助逆变器的并网控制

鉴于目前地铁车辆辅助供电系统采用扩展供电或交叉供电模式存在设备体积大、噪声大,且当一台辅助逆变器故障时,要切换到减载模式会严重影响到乘客舒适度的问题,开发了并网供电辅助供电系统。以马来西亚安邦线地铁车辆辅变供电系统为例介绍了一种基于功率下垂的辅助逆变器的并网控制设计,对并网控制的原理、实现方法做了详细介绍,并通过试验验证了该系统运行稳定、均流效果良好,满足车辆运行需求,可大大提升供电冗余与和乘客舒适度。     

PWM逆变器供电异步电机传动的去耦直接控制

提出一种用于脉宽调制(PWM)逆变器供电异步电机的转矩和定子磁通直接控制方法.这种被称为去耦直接控制(DDC)的基础是一个去耦矩阵,它允许对定子磁通和转矩单独控制.将该方法和著名的直接磁场定向控制(FOC)和定子磁通矢量控制(SFVC)进行比较.提出了2种基于DDC的方案.第一种是确定定子电压矢量,以便转矩和磁通跟踪其各自在一个采样周期内的基准轨迹.第二种是利用PI控制器分别控制转矩和定子磁通误差的动态特性.与FOC和SFVC相似,这些方法均考虑到了整个电机动态特性范围内不需要坐标变换,并可大幅度地降低计算工作量.这2处控制方案已经完成试验,并且与FOC和SFVC进行了比较.试验结果表明,所提出的PI-DDC控制非常有效.     

基于神经网络的地铁牵引整流器控制算法研究

提出了一种利用神经网络对传统的PID控制器进行改造并应用于PWM单位功率因数整流器的控制方法,选择SVPWM控制方法对三相电压型PWM整流器进行控制,电压环采用基于神经网络自适应调整参数的复合型单神经元PI控制器。仿真结果表明,该PI控制器可以在线调整PI参数,快速跟踪整流器的变化,能有效地改善由于系统结构和参数变化而导致的控制效果不稳定的状况,适用于地铁需要频繁的起动、停车的条件。     

广州地铁车辆牵引系统110 V控制保护电路及其联锁逻辑分析

对广州地铁车辆牵引系统110V控制保护电路的组成、逻辑关系及其作用进行了分析，并针对实际运用情况提出了建议。     

基于谐波消除的矢量控制在地铁牵引逆变器中的应用

针对地铁牵引系统的特殊工况,研制了基于谐波消除的矢量控制的地铁牵引系统逆变器。本文介绍了控制系统的基本参数和性能,该系统采用转差矢量控制的控制策略和基于谐波消除的PWM的调制方式。试验表明:该系统启动转矩大,转矩响应迅速,牵引制动平稳可靠,满足地铁牵引系统设计要求。     

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。     

异步牵引电机定子磁链轨迹跟踪控制技术研究

为解决大功率交流传动系统中因功率器件的低开关频率所导致的PWM波形谐波大的问题,提出了一种基于新型优化同步调制的定子磁链轨迹跟踪控制算法,离线状态下以电机电流谐波总和最小为优化目标求得逆变器在各种分频数下的优化开关角,从而得到定子磁链的运行轨迹;系统正常工作过程中实时计算出定子磁链轨迹的各个特征门槛值,根据观测到的电机定子磁链值与各个特征门槛值进行闭环控制,实现基于定子磁链轨迹跟踪控制的同步调制算法。仿真及试验验证了所提算法的正确性和可行性。     

感应电机离散频率软启动控制研究

介绍了一种基于离散频率原理的电机软启动控制方法。在对传统电路结构进行改造后使电机在子频率运行时采用正序电压启动,有效地保证了电机的启动转矩;在工频运行时采用斜坡电压启动,进一步限制启动电流。仿真结果表明,实现了较大的启动转矩,启动电流限制在3倍额定电流之内,转速平稳,频率切换及时,启动时间较短。     

直线感应电机模型分析与转差频率控制研究

介绍了考虑端部效应后直线感应电机在两相同步旋转坐标系下的数学模型,并对速度与反应板对端部效应的影响进行了分析。在此基础上讨论了直线感应电机转差频率控制方案的可行性,并给出了控制方案。采用Matlab／Simulink构建了直线感应电机数学模型并对其转差频率控制进行了仿真。仿真结果验证了控制方案的可行性。     

基于实际线路工况的地铁车辆牵引电机振动数值分析研究

通过对某型地铁车辆牵引电机开展振动线路测试,获取了车辆运行过程牵引电机的振动数据。并与IEC 61373标准进行对比分析。分析结果表明:牵引电机实际振动数值低于IEC 61373标准的规定数值,但是冲击量级在横向略高于标准值。分析结果可为电机优化设计提供指导,为IEC 61373标准的修订提供参考。     

基于磁链轨迹PWM调制方式的异步牵引电机转速控制

阐述了电压裂逆变器供电的异步牵引电机的零矢量载波磁链轨迹ＰＷＭ控制方法和基于此方法的转速闭环控制，并给出了试验结果。     

北京地铁国产化列车IGBT牵引逆变器

介绍了北京地铁国产化列车IGBT牵引逆变器的主要技术参数、主电路、总体结构及其变流器模块的技术特点,阐述了热管散热器的工作原理.列车已在北京地铁13号线投入试运行,该逆变器运行情况良好.     

简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器

详细介绍了具有完全自主知识产权的简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器的主电路、变流器模块、牵引控制单元(DCU)以及总体设计,阐述了该型牵引逆变器的技术特点.通过实际装车考核,表明该简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器的设计完全能够满足目前地铁交流牵引传动系统的要求.