因?yàn)槌杀镜汀⑤p量化和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),動(dòng)車組多采取單臺(tái)逆變器驅(qū)動(dòng)多臺(tái)異步牽引電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的控制方式。但電機(jī)參數(shù)差異、車輪輪徑差異和輪軌黏著狀態(tài)的變化都會(huì)影響列車控制性能,因此對(duì)動(dòng)車組異步牽引電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行控制的研究很有必要。本文以動(dòng)車組同一轉(zhuǎn)向架下并聯(lián)的異步牽引電機(jī)為控制對(duì)象,研究并聯(lián)電機(jī)矢量控制法和列車黏著控制法。首先對(duì)異步牽引電機(jī)矢量控制原理進(jìn)行介紹,并分析了參數(shù)差異、輪徑差異和黏著異常對(duì)并聯(lián)電機(jī)轉(zhuǎn)矩不平衡的影響。其次介紹輪軌黏著基本理論,并基于黏著理論和傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,建立了同一轉(zhuǎn)向架下并聯(lián)異步牽引電機(jī)等效負(fù)載模型。隨后以異步電機(jī)間接矢量控制為基礎(chǔ),研究平均轉(zhuǎn)子磁場定向的控制方法。暫且忽略影響較小的參數(shù)差,應(yīng)用前文建立的負(fù)載模型,對(duì)車輪存在輪徑差的情況進(jìn)行仿真,證明該控制方法可以使并聯(lián)電機(jī)輸出更高的平均轉(zhuǎn)矩。考慮到輪徑差較大時(shí)此法控制的并聯(lián)電機(jī)難以穩(wěn)定啟動(dòng)的問題,采用了加權(quán)轉(zhuǎn)子磁場定向的控制方法,通過引入加權(quán)值,合理地分配對(duì)并聯(lián)電機(jī)的控制權(quán)重,解決了輪徑差較大時(shí)的啟動(dòng)問題。并在控制系統(tǒng)中引入勵(lì)磁補(bǔ)償環(huán)節(jié)有效地削弱了電機(jī)間的轉(zhuǎn)矩差。最后針對(duì)動(dòng)車組難免要在黏著惡劣軌面運(yùn)行的情況,研... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．５?ＣＲＨ３８０Ａ型動(dòng)車組變流器主電路??Ｆｉｇ．２．５?Ｍａｉｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ＣＲＨ３８０Ａ?ＥＭＵ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??１２??

第二章異步電機(jī)矢量控制原理及并聯(lián)特性??２．３．２輪徑差異??理想情況下，同一轉(zhuǎn)向架下各個(gè)車輪的半徑應(yīng)該是不存在差異的，但是由于制作工??藝水平的限制以及實(shí)際運(yùn)行中軌面狀態(tài)變化引起的對(duì)車輪磨損不同，會(huì)導(dǎo)致同一轉(zhuǎn)向架??下的四個(gè)車輪輪徑產(chǎn)生差異，同時(shí)因?yàn)楫惒綘恳姍C(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的特性較硬，細(xì)微的輪徑??差異對(duì)于由同一逆變控制的并聯(lián)電機(jī)的功率分配都會(huì)產(chǎn)生很大影響，下面針對(duì)此因素進(jìn)??行分析。??ｍＫｍ?ｈｈ??ａ）Ｎ向等值輪柃差?｜?ｂ）反向等值輪衿差??ｅ）Ｍ軸等悄．輪衿差??ｗｍｍ??Ｃ）前輪對(duì)輪徑差?ｄ）后輪對(duì)輪徑左??圖２．７轉(zhuǎn)向架輪徑差??Ｆｉｇ．２．７?Ｂｏｇｉｅ?ｗｈｅｅｌ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ??如圖（２．７），?ａ）表示轉(zhuǎn)向架同一邊車輪的有相等的半徑，同軸的車輪半徑不等，但是??分別與平行方向上的車輪半徑相等；ｂ）表示轉(zhuǎn)向架對(duì)角線上的車輪半徑相等；ｃ），ｄ）分??別為僅有一個(gè)車輪與其他三個(gè)車輪存在的差值情況；ｅ）所示的同軸輪對(duì)半徑相等，但不??同電機(jī)驅(qū)動(dòng)的不同軸輪對(duì)有輪徑差。就牽引電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行方式，下面分別分析單軸輪徑??差和雙軸輪徑差對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響。??（１）單軸輪徑差對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響??以前軸車輪存在輪徑差的情況為例。受到機(jī)械耦合的制約，單軸上的兩車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)??速度是相同的，假設(shè)右側(cè)車輪半徑比左側(cè)車輪小，那么右側(cè)的輪緣線速度就會(huì)小于左輪。??１５??

?大連交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???左右兩側(cè)車輪分別受到向前和向后的縱向蠕滑力。此縱向蠕滑力將使輪對(duì)偏轉(zhuǎn)，被迫沿??著順時(shí)針方向搖頭。橫向上出現(xiàn)如圖所示的蠕滑力７；／，?７＞會(huì)使前輪對(duì)偏向右側(cè)運(yùn)行，??最終兩側(cè)車輪達(dá)到滾動(dòng)半徑等效狀態(tài)。所以單軸上存在輪徑不相等的輪對(duì)的純滾動(dòng)線相??較于處于軌道的中心線有所偏移。雖然假設(shè)后輪對(duì)輪徑相等，理論上兩線重合，但由于??受到前輪對(duì)的影響，它也產(chǎn)生些許偏移。這樣就非常容易產(chǎn)生橫向的晃動(dòng)和蛇行失穩(wěn)。??僅前軸車輪存在輪徑差的情況下，雖然可以保證純滾動(dòng)狀態(tài)，但等效滾動(dòng)線偏離了中心??線，等效的輪對(duì)半徑偏小，相當(dāng)于圖ｅ）前后軸輪徑差情況，最終造成電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不??均衡。???？??Ｖ??Ｔｌｘ２?１?Ｔ??、Ｉ??－ＩＩ?Ｃ?１１－??Ｉ?＾????ｆ??■■■■■??圖２．８具有單軸輪徑差的轉(zhuǎn)向架受力示意圖??Ｆｉｇ．２．８?Ｆｏｒｃｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｇｉｅ?ｗｉｔｈ?ｓｉｎｇｌｅ?ａｘｌｅ?ｗｈｅｅｌ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ??（２）雙軸輪徑差對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響??根據(jù)２．１節(jié)公式（２．１８）可以近似得出電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：??〇?３ｎｆＤ?Ｕｓｓ?＾ｓ（０＜ｓ＜ｓｊ?（２．２５）??２蓯／Ａ??假設(shè)并聯(lián)的兩臺(tái)異步牽引電機(jī)特性即各參數(shù)均相同，僅考慮輪徑的差異，由于機(jī)車??在軌面上運(yùn)行，車輪線速度相等，定義％￣分別為兩電機(jī)的轉(zhuǎn)速即機(jī)械角速度，５、??ｒ２分別為兩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪的半徑。那么可以得到：??ｎｘｘｒｘ?＝ｎ２ｘ?ｒ２?（２．２６）??１６??

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本文編號(hào)：2920501