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内燃機車的牽引電機并聯控制方法研究

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内燃機車的牽引電機并聯控制方法研究

發布日期:2019-05-14 作者: 點擊:

由于成本低、質量輕和結構緊湊等優點,一台逆變器驅動兩台或三台異步電機的控制方式多應用于現代内燃機車。但輪徑差異、牽引電機特性差異和各軸不同的粘着狀況都會影響機車的控制性能,因此研究異步電機并聯運行控制方法是十分必要的。 本文主要以内燃機車為研究對象,研究機車異步電機并聯運行的控制方法,包括并聯電機的矢量控制方法及其粘着控制方法。首先,基于單台異步電機穩态模型建立并聯異步電機的穩态模型。研究輪徑差異和電機特性差異對轉矩不平衡度的影響。 其次,對異步電機并聯運行的矢量控制方法進行研究,包括傳統方法和基于平均轉子磁場定向并聯控制方法,傳統控制方法的動态性能較差,轉矩利用率不高;而基于平均轉子磁場定向并聯控制方法帶不平衡負載啟動的能力有限,并且定子電流的不平衡度較大。針對兩種方法的缺點,在平均轉子磁場定向方法基礎上提出了基于加權矢量的并聯控制方法,将轉子磁場重新定向,定子電流的d軸分量控制加權轉子磁場,q軸分量控制加權轉矩。加權值通過實時計算定子電流q軸分量得到。并聯電機的矢量控制權重得到重新分配,克服了平均轉子磁場定向方法在負載不均衡較大時不能正常啟動的缺點,同時對定子電流的不均衡度有所改善。 第三,在并聯控制的基礎上引入了無速度傳感器控制,介紹了基于q軸磁鍊的轉速估算方法,并對其進行穩定性分析。 第四,在機車的單軸動力學模型基礎上建立了異步電機并聯的動力學模型,詳細介紹适合機車的粘着控制方法,并進行仿真研究。 最後,在5.5kW對拖實驗平台對異步電機并聯控制方法進行實驗驗證。

本文網址:http://www.ghokushin.com/news/423.html

關鍵詞:内燃機車,牽引電機,電機

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