本文關(guān)鍵詞：基于永磁同步電機的高速列車牽引系統(tǒng)的仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對于高速列車,牽引傳動系統(tǒng)是其核心單元,永磁同步電機因為具有功率因數(shù)高、效率高、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、過載能力強等優(yōu)點,作為新一代高速列車牽引電機具有很好的應(yīng)用前景。本文以基于永磁同步電機的高速列車牽引傳動系統(tǒng)為研究對象,對永磁同步電機的控制和列車牽引動力學(xué)模型進行了仿真分析,在此基礎(chǔ)上討論了同步控制算法在牽引電機中應(yīng)用的可能性。本文首先介紹了永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,對id=0和最大轉(zhuǎn)矩/電流比矢量控制的原理進行了說明,在LabVIEW中搭建了id=0和三種最大轉(zhuǎn)矩/電流比矢量控制的仿真模型,仿真結(jié)果說明最大轉(zhuǎn)矩/電流比更適合用于凸極永磁同步電機。對列車牽引過程的動力學(xué)模型進行了說明,在單臺電機控制模型的基礎(chǔ)上,搭建了完整的牽引動力學(xué)仿真模型,仿真結(jié)果與理論分析相符。利用該模型分析了粘著條件突變、輪徑差異、電機參數(shù)差異等異常情況對列車牽引過程的影響,結(jié)果表明輪軌粘著條件變差會引起輪對空轉(zhuǎn),單臺電機與輪對參數(shù)的差異對基于永磁同步電機的高速列車牽引系統(tǒng)影響較小。最后,對速度同步控制算法進行了介紹,搭建了偏差耦合和虛擬主軸兩種同步控制算法的仿真模型,對仿真結(jié)果進行了對比分析。結(jié)果表明在給定條件下虛擬主軸具有一定的局限性,偏差耦合同步控制效果更好。將偏差耦合同步控制加入牽引系統(tǒng)仿真模型中,討論了采用速度同步控制后系統(tǒng)在輪軌粘著條件突然變差時的響應(yīng),仿真結(jié)果表明同步控制算法對抑制輪對空轉(zhuǎn)具有一定的效果。
【關(guān)鍵詞】：高速列車 牽引傳動系統(tǒng) 永磁同步電機 矢量控制 同步控制
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U270.3;TM341
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 永磁電機的發(fā)展過程9
• 1.1.2 國內(nèi)外永磁同步牽引電機的發(fā)展情況9-12
• 1.2 我國高速列車牽引傳動系統(tǒng)的研究情況12-14
• 1.2.1 高速列車牽引傳動系統(tǒng)的基本介紹12-13
• 1.2.2 異步電機牽引傳動系統(tǒng)13
• 1.2.3 永磁同步電機牽引傳動系統(tǒng)13-14
• 1.3 研究的意義14
• 1.4 論文主要內(nèi)容14-16
• 2 永磁同步電機的矢量控制16-29
• 2.1 永磁同步電機數(shù)學(xué)模型16-17
• 2.2 永磁同步電機的控制方式17-21
• 2.2.1 i_d=0控制方式18-19
• 2.2.2 最大轉(zhuǎn)矩/電流比控制方式19-21
• 2.3 單臺永磁同步電機控制的仿真21-28
• 2.3.1 LabVIEW仿真平臺簡介22
• 2.3.2 仿真模型的搭建22-24
• 2.3.3 仿真結(jié)果分析24-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 高速列車永磁同步牽引系統(tǒng)的建模與仿真29-45
• 3.1 牽引過程的動力學(xué)模型29-32
• 3.2 系統(tǒng)仿真模型的搭建32-38
• 3.3 異常情況分析38-43
• 3.3.1 粘著變差39-40
• 3.3.2 輪對直徑不同40-41
• 3.3.3 牽引電機參數(shù)差異41-43
• 3.4 粘著控制43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 同步控制在牽引系統(tǒng)中的應(yīng)用45-60
• 4.1 同步控制算法45-50
• 4.1.1 主令同步46
• 4.1.2 主從同步46-47
• 4.1.3 交叉耦合同步47
• 4.1.4 偏差耦合同步47-48
• 4.1.5 虛擬主軸同步48-50
• 4.2 偏差耦合與虛擬主軸的對比50-56
• 4.3 同步控制在牽引系統(tǒng)中的應(yīng)用56-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 5 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 本文內(nèi)容總結(jié)60
• 5.2 展望60-62
• 6 參考文獻62-65
• 作者簡歷65

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