發(fā)布時(shí)間：2021-07-16 18:56

　　隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)鐵路也在不斷的提速,對(duì)機(jī)車(chē)行駛的安全性要求越來(lái)越高。如果機(jī)車(chē)發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象輕則輪軌擦傷,嚴(yán)重時(shí)有可能造成脫軌的事故。所以,對(duì)黏著控制的研究就很重要。同時(shí),提高機(jī)車(chē)輪軌間黏著力利用率具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。永磁同步電機(jī)相比于傳統(tǒng)的三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功率因數(shù)高,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文研究了基于永磁同步電機(jī)的機(jī)車(chē)黏著控制。文中詳細(xì)介紹了輪軌黏著理論,闡述了黏著力形成過(guò)程、蠕滑現(xiàn)象以及影響?zhàn)ぶ禂?shù)的因素。推導(dǎo)并計(jì)算了兩種黏著力計(jì)算模型:Kalker線性理論模型和Oldrich Polach黏著力模型。其次對(duì)空轉(zhuǎn)分類(lèi)及判別方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。在MATLAB/Simulink中搭建了基于空間適量脈寬技術(shù)（SVPWM）的矢量控制模型,并通過(guò)仿真證明了模型的準(zhǔn)確性;將機(jī)車(chē)簡(jiǎn)化為單動(dòng)軸模型進(jìn)行分析,并在MATLAB/Simulink中搭建了機(jī)車(chē)單動(dòng)軸動(dòng)力學(xué)模型、輪軌關(guān)系模型以及機(jī)車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)模型;設(shè)計(jì)了基于PD算法的黏著控制器;以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了基于永磁同步電機(jī)的機(jī)車(chē)黏著控制仿真系統(tǒng)。通過(guò)輪軌關(guān)系模型模擬潮濕和干燥兩種軌面,在軌面狀態(tài)從干燥突變到潮濕的情況下對(duì)黏... 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

基于永磁同步電機(jī)的機(jī)車(chē)黏著控制研究-8-能夠被使用多少，是機(jī)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)重要表征[5]。輪軌間的黏著特性一般用函數(shù)關(guān)系來(lái)表示，輪軌表面的黏著系數(shù)，還有計(jì)算出來(lái)的蠕滑速度它們所構(gòu)成的函數(shù)能很好地反應(yīng)其特征，經(jīng)過(guò)相關(guān)部門(mén)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)，和長(zhǎng)期的對(duì)理論知識(shí)的研究，相關(guān)學(xué)者總結(jié)出用來(lái)很好的反應(yīng)黏著特性的函數(shù)曲線。由函數(shù)關(guān)系可以分為三個(gè)部分：微滑區(qū)，大滑區(qū)和空轉(zhuǎn)區(qū)。在機(jī)車(chē)牽引力或制動(dòng)力數(shù)值較小的時(shí)候，對(duì)比特性曲線可是，所需的蠕滑速度也比較小，微滑區(qū)內(nèi)黏著系數(shù)與蠕滑速度之間的關(guān)系接近于正比關(guān)系。在牽引力變大的時(shí)候，根據(jù)函數(shù)圖像可知蠕滑速度也變大，黏著系數(shù)也增大，從微滑區(qū)過(guò)渡到大滑區(qū)[6]；當(dāng)牽引力大于最大靜摩擦力，也就是最大黏著力的時(shí)候，進(jìn)入非穩(wěn)定區(qū)，此時(shí)切向力系數(shù)開(kāi)始下降，輪軌間的粘著黏著系數(shù)也隨著變小，如果不采取措施輪軌之間能提供的粘著力系數(shù)會(huì)越來(lái)越小，牽引力在不采取措施的情況下是不會(huì)變化的，所以表現(xiàn)在機(jī)車(chē)上的現(xiàn)象就是出現(xiàn)空轉(zhuǎn)或者滑行。圖2.1黏著特性曲線如圖2.1所示為黏著特性曲線，切向力系數(shù)存在一個(gè)極大值，max就是黏著系數(shù)[7]，其對(duì)應(yīng)的蠕滑速度值是最優(yōu)蠕滑速度，如果機(jī)車(chē)在行駛的時(shí)候它的蠕滑率達(dá)到了所對(duì)應(yīng)的黏著系數(shù)是最大值，輪軌間傳遞的粘著力最大。但是在實(shí)際情況當(dāng)中機(jī)車(chē)與鋼軌之間

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-15-度無(wú)關(guān)；3.當(dāng)速度的大小處在每小時(shí)一百二十公里以上時(shí)，速度和黏著系數(shù)成反比關(guān)系，前者越大后者越校關(guān)于這方面的課題美國(guó)相關(guān)部門(mén)也做了一些研究，速度在每小時(shí)六十公里以下時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和上邊提到的結(jié)論相一樣，他們的結(jié)論是：1.在規(guī)定的速度區(qū)間內(nèi)，如果鋼軌不收到污染物影響，則黏著系數(shù)和蠕滑速度不存在函數(shù)關(guān)系[20]；2.處于不同的速度的時(shí)候最大黏著系數(shù)所對(duì)應(yīng)的蠕滑速度也不同。函數(shù)關(guān)系式如下：101.01445.7V（2.19）圖2.2黏著系數(shù)與速度關(guān)系曲線如圖2.2所示為黏著系數(shù)與速度關(guān)系曲線。大量的實(shí)驗(yàn)表明，速度和黏著系數(shù)的關(guān)系很復(fù)雜，尤其是路面工況出現(xiàn)變化時(shí)，這兩者之間具有很強(qiáng)的非線性，所以在干燥狀態(tài)下和潮濕狀態(tài)下兩者還是有很大區(qū)別的，每個(gè)國(guó)家都進(jìn)行了自己的實(shí)驗(yàn)，并且都有自

【參考文獻(xiàn)】：
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[3]矩陣變換器控制技術(shù)研究及其應(yīng)用[D]. 佘宏武.華中科技大學(xué) 2011
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碩士論文
[1]動(dòng)車(chē)組牽引電機(jī)黏著控制研究[D]. 徐詩(shī)孟.大連交通大學(xué) 2018



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