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中低速磁浮直线感应电机牵引控制系统研究
| 论文题名： | 中低速磁浮直线感应电机牵引控制系统研究 |
| 关键词： | 磁悬浮列车;直线感应电机;恒转差频率控制;牵引控制系统;电磁性能;有限元分析 |
| 摘要： | 中低速磁浮列车因其噪声小、爬坡能力强等优点已开始推广使用，驱动列车的直线感应电机工作原理与异步旋转电机相似，但其结构特点导致的边端效应和法向力直接影响到牵引性能和悬浮的稳定性，因此牵引控制系统是需要重点研究的内容。本文通过对直线感应电机电磁性能的分析，研究适合中低速磁浮列车的牵引控制系统。 首先，通过应用分布参数的电磁场理论法和集中参数的等效电路法分析直线感应电机的电磁特性和边端效应，建立考虑边端效应的电机T型等效电路。利用Ansoft工程电磁场有限元分析软件Maxwell2D建立了直线感应电机分析模型，分析转差率、定子相电流大小、转差频率、运行速度、气隙对电机电磁力和法向力产生的影响。通过对比分析，确定采用恒转差频率控制方式，并计算出实现电磁力、法向力最优控制的恒转差频率。 随后，通过分析空间电压矢量调制的原理、算法，确定采用SVPWM调制方式。建立直线感应电机在同步旋转dq坐标系上的数学模型，采用恒转差频率矢量控制方式，应用Simulink进行仿真验证。仿真结果表明，该控制方案能实现法向力、电磁力最优控制，电机法向力较小，法向力波动在允许范围内，电磁力在运行过程中几乎保持恒定，系统瞬态响应性能好。 最后，完成牵引系统硬件、软件设计，依托西南交通大学常州轨道交通研究院的试验场地，进行列车运行试验。试验结果表明，牵引系统设计合理，控制方案简单可靠，电机法向力对悬浮系统影响小，牵引系统和悬浮系统运行稳定。 |
| 作者： | 邓仁燕 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 郭育华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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