發(fā)布時(shí)間：2017-10-15 02:37

  本文關(guān)鍵詞：中低速磁浮直線感應(yīng)電機(jī)牽引控制系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 磁懸浮列車 直線感應(yīng)電機(jī) 恒轉(zhuǎn)差頻率控制 Ansoft Simulink

【摘要】：中低速磁浮列車因其噪聲小、爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)已開(kāi)始推廣使用,驅(qū)動(dòng)列車的直線感應(yīng)電機(jī)工作原理與異步旋轉(zhuǎn)電機(jī)相似,但其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致的邊端效應(yīng)和法向力直接影響到牽引性能和懸浮的穩(wěn)定性,因此牽引控制系統(tǒng)是需要重點(diǎn)研究的內(nèi)容。本文通過(guò)對(duì)直線感應(yīng)電機(jī)電磁性能的分析,研究適合中低速磁浮列車的牽引控制系統(tǒng)。首先,通過(guò)應(yīng)用分布參數(shù)的電磁場(chǎng)理論法和集中參數(shù)的等效電路法分析直線感應(yīng)電機(jī)的電磁特性和邊端效應(yīng),建立考慮邊端效應(yīng)的電機(jī)T型等效電路。利用Ansoft工程電磁場(chǎng)有限元分析軟件Maxwell 2D建立了直線感應(yīng)電機(jī)分析模型,分析轉(zhuǎn)差率、定子相電流大小、轉(zhuǎn)差頻率、運(yùn)行速度、氣隙對(duì)電機(jī)電磁力和法向力產(chǎn)生的影響。通過(guò)對(duì)比分析,確定采用恒轉(zhuǎn)差頻率控制方式,并計(jì)算出實(shí)現(xiàn)電磁力、法向力最優(yōu)控制的恒轉(zhuǎn)差頻率。隨后,通過(guò)分析空間電壓矢量調(diào)制的原理、算法,確定采用SVPWM調(diào)制方式。建立直線感應(yīng)電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型,采用恒轉(zhuǎn)差頻率矢量控制方式,應(yīng)用Simulink進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,該控制方案能實(shí)現(xiàn)法向力、電磁力最優(yōu)控制,電機(jī)法向力較小,法向力波動(dòng)在允許范圍內(nèi),電磁力在運(yùn)行過(guò)程中幾乎保持恒定,系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)性能好。最后,完成牽引系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì),依托西南交通大學(xué)常州軌道交通研究院的試驗(yàn)場(chǎng)地,進(jìn)行列車運(yùn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,牽引系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,控制方案簡(jiǎn)單可靠,電機(jī)法向力對(duì)懸浮系統(tǒng)影響小,牽引系統(tǒng)和懸浮系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：磁懸浮列車 直線感應(yīng)電機(jī) 恒轉(zhuǎn)差頻率控制 Ansoft Simulink
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U266.4;TM346
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 論文研究背景和意義10-14
• 1.1.1 磁浮列車分類10-11
• 1.1.2 國(guó)外磁浮技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r11-12
• 1.1.3 國(guó)內(nèi)磁浮技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r12-13
• 1.1.4 直線電機(jī)的歷史與發(fā)展13
• 1.1.5 直線電機(jī)控制方式13-14
• 1.2 論文研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 中低速磁懸浮列車驅(qū)動(dòng)電機(jī)LIM分析16-32
• 2.1 直線感應(yīng)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)與工作原理16-18
• 2.2 不考慮邊端效應(yīng)的直線感應(yīng)電機(jī)電磁特性18-26
• 2.2.1 等效電流層概念18-19
• 2.2.2 不考慮邊端效應(yīng)的直線感應(yīng)電機(jī)電磁特性分析計(jì)算19-26
• 2.3 直線感應(yīng)電機(jī)邊端效應(yīng)26-28
• 2.3.1 橫向邊端效應(yīng)26-27
• 2.3.2 縱向邊端效應(yīng)27-28
• 2.4 考慮邊端效應(yīng)的直線感應(yīng)電機(jī)等效電路28-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 直線感應(yīng)電機(jī)Maxwell 2D仿真分析32-40
• 3.1 電磁場(chǎng)求解有限元法32
• 3.2 直線感應(yīng)電機(jī)Maxwell 2D瞬態(tài)仿真32-35
• 3.2.1 Maxwell 2D瞬態(tài)分析流程32-33
• 3.2.2 直線感應(yīng)電機(jī)Maxwell 2D仿真建模33-35
• 3.3 仿真結(jié)果分析35-39
• 3.3.1 仿真值與實(shí)測(cè)值對(duì)比35-36
• 3.3.2 轉(zhuǎn)差率對(duì)電磁力與法向力的影響36-37
• 3.3.3 初級(jí)電流大小對(duì)電磁力與法向力的影響37
• 3.3.4 不同運(yùn)行速度下轉(zhuǎn)差頻率對(duì)電磁推力與法向力的影響37
• 3.3.5 恒轉(zhuǎn)差頻率時(shí)初級(jí)電流大小對(duì)電磁力與法向力的影響37-38
• 3.3.6 恒流恒轉(zhuǎn)差頻率情況下電磁推力與法向力38-39
• 3.3.7 氣隙對(duì)電磁力與法向力的影響39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 直線感應(yīng)電機(jī)恒轉(zhuǎn)差頻率矢量控制40-54
• 4.1 SVPWM調(diào)制技術(shù)40-43
• 4.1.1 空間電壓矢量定義40
• 4.1.2 兩電平SVPWM算法實(shí)現(xiàn)40-43
• 4.2 坐標(biāo)變換43-45
• 4.2.1 坐標(biāo)變換基本原理43-44
• 4.2.2 三相靜止坐標(biāo)/兩相靜止坐標(biāo)變換44-45
• 4.2.3 兩相靜止坐標(biāo)倆相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換45
• 4.3 直線感應(yīng)電機(jī)恒轉(zhuǎn)差頻率矢量控制原理45-50
• 4.3.1 矢量控制基本原理45-46
• 4.3.2 直線感應(yīng)電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型46-48
• 4.3.3 恒轉(zhuǎn)差頻率矢量控制策略48-50
• 4.4 仿真分析50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-54
• 第5章 中低速磁懸浮列車牽引系統(tǒng)54-68
• 5.1 中低速磁浮列車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)54-55
• 5.2 牽引系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)55-62
• 5.2.1 牽引系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)拓?fù)?/span>55-57
• 5.2.2 核心控制板設(shè)計(jì)57-60
• 5.2.3 逆變器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)60
• 5.2.4 電壓、電流反饋電路設(shè)計(jì)60-62
• 5.2.5 狀態(tài)采集電路設(shè)計(jì)62
• 5.3 牽引控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)62-65
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)果分析65-66
• 5.4.1 電機(jī)堵轉(zhuǎn)測(cè)試65-66
• 5.4.2 列車運(yùn)行試驗(yàn)66
• 5.5 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 附錄173-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1034610