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试议控制机车辅助传动系统弱磁制约对策

收藏本文 2024-02-09 点赞:21846 浏览:96798 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:辅助传动系统是机车的重要组成部分,其性能的好坏直接影响机车的经济性、可靠性。由于机车辅助传动系统中的冷却风机、空压机及通风机均由异步电机驱动,通常容量设计偏大,经济性差。本论文通过探讨辅助传动系统的异步电机弱磁运转先进制约对策,以提升异步电机在弱磁区的带载能力,扩展调速范围,提升容量利用率,也能实现节能降耗。详细说明了机车辅助传动系统的结构及制约对策,根据其制约特点,分别介绍了磁场定向矢量制约对策、转速滑模辨识算法、弱磁制约算法。在浅析异步电动机的数学模型的基础上,探讨了异步电机的滑模速度辨识策略。详细浅析了电机在电压和电流限制条件下的全速度范围运转状态,以及异步电动机在弱磁区运转时的转矩性能,针对传统弱磁制约有着的不足,在不同区域的运转特点,提出了基于磁链补偿制约和相位制约的两种改善的弱磁策略,磁链补偿制约通过转变弱磁曲线的形式来协调d、q轴电流的分配以充分发挥电机的转矩输出能力;而相位补偿制约通过转变定子电流的相位来协调d、q轴电流的分配。基于MATLAB/Simupnk平台搭建了异步电动机无速度传感器矢量制约系统仿真模型,并对本论文提出的弱磁制约算法进行了仿真探讨。浅析了仿真结果,通过和传统弱磁制约对策的速度和转矩进行比较,基于磁链补偿制约的弱磁制约对策,在同一弱磁速度下,输出转矩显著增大,弱磁升速或降速所需时间显著缩短,有效地改善了系统弱磁升速和减速历程的运转性能。关键词:异步电动机论文矢量制约论文无速度传感器论文弱磁制约对策论文最优转矩制约论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-8

    第一章 绪论8-18

    1.1 探讨的背景及作用8-17

    1.1.1 机车辅助传动系统及国内外探讨近况9-11

    1.1.2 异步电机的基本制约对策11-13

    1.1.3 无速度传感器弱磁制约探讨近况13-17

    1.2 论文探讨内容及结构安排17-18

    第二章 机车辅助传动系统构成及制约18-27

    2.1 辅助传动系统构成18-19

    2.2 辅助传动系统制约对策19-26

    2.2.1 磁场定向矢量制约对策19-23

    2.2.2 电压空间矢量调制原理23-25

    2.2.3 转速自适应辨识算法25

    2.2.4 弱磁制约算法25-26

    2.3 本章小结26-27

    第三章 无速度传感器异步电机矢量制约系统弱磁制约算法探讨27-45

    3.1 异步电机转速辨识算法27-30

    3.2 异步电机弱磁制约原理30-31

    3.3 弱磁区电机运转状态浅析31-35

    3.3.1 弱磁区电机的稳态方程31-32

    3.3.2 弱磁运转的电压和电流限制条件32-33

    3.3.3 弱磁区域的划分及原理浅析33-35

    3.4 基于最优转矩制约的弱磁制约对策35-43

    3.4.1 弱磁运转下的调速特点39-41

    3.4.2 磁链补偿制约对策41-42

    3.4.3 相位制约对策42-43

    3.5 异步电动机全速度范围制约案例43-44

    3.6 本章小结44-45

    第四章 异步电机弱磁制约仿真探讨45-61

    4.1 异步电机弱磁制约仿真建模45-51

    4.1.1 异步电机矢量制约系统45

    4.1.2 制约器设计45-50

    4.1.3 转速辨识单元仿真模块50-51

    4.2 弱磁制约仿真结果浅析51-60

    4.2.1 磁链补偿制约仿真51-56

    4.2.2 相位制约历程仿真56-60

    4.3 本章小结60-61

    第五章 总结与展望61-63

    5.1 总结61

    5.2 展望61-63

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