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轨道交通牵引电机在全速度范围下的控制策略研究
| 论文题名： | 轨道交通牵引电机在全速度范围下的控制策略研究 |
| 关键词： | 轨道交通;电力机车;异步电机;控制策略;磁场定向校正;多模式调制 |
| 摘要： | 在交流传动领域，电力机车的核心技术就是对牵引电机的控制，其控制技术的好坏关系着电力机车能否快速安全稳定的运行，本文利用异步电机的数学模型进行理论推导，通过坐标变换将异步电机数学模型简化，分别对磁链电流和转矩电流进行控制。基于研究大功率交流传动电力机车的背景，对电力机车矢量控制技术以及相关的问题进行了研究。 本文通过对牵引电机系统的控制策略研究，阐述矢量控制的基本原理，给出了矢量控制的框图。由于转子时间常数误差或者是转子电阻误差会影响到转子磁场的准确定向，进而会影响系统的稳定运行。本文提出了一种基于q轴转子磁链误差进行磁场定向校正，通过仿真验证了该策略的有效性。 针对高速电力机车的发展以及牵引变流器低压适用性要求的提高，对于牵引电机传动系统的脉宽调制方法，本文提出了空间电压矢量调制及其过调制策略，并且在低速和高速阶段采取不同的调制手段，形成一种多模式调制策略，满足低开关频率的要求。 由于方波模式下逆变器输出电压不能调节，传统矢量控制无法严格的执行。在方波控制下，本文提出了一种基于电流开环的特殊矢量控制策略，通过对磁链的修正保证矢量控制在高速弱磁下的动态性能。 本文在Matlab/Simulink中搭建了矢量控制系统的仿真，在TMS320F2812控制核心的交流传动系统中，实验验证了本文提出的相关控制策略。最终本文提出了一种基于机车速度的电力机车全速度范围下矢量控制策略。 |
| 作者： | 江正永 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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