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高速列车牵引异步电机并联运行方式的黏着控制方法研究
| 论文题名： | 高速列车牵引异步电机并联运行方式的黏着控制方法研究 |
| 关键词： | 高速列车;轮径差;空转滑行;加权矢量控制;最优黏着控制;牵引异步电机;并联运行 |
| 摘要： | 由于轻量化、造价低以及结构紧凑等优点，高速列车多采用一台逆变器驱动多台异步电机的运行方式。为了解决由轮径差异和不同轴位黏着状态差异导致的并联电机转矩不平衡、黏着利用率降低现象，有必要研究异步电机并联运行方式的控制方法。本文主要研究高速列车异步电机并联运行方式的控制方法，包括并联电机的矢量控制方法及其黏着控制方法。首先基于高速列车的轮轨接触理论和牵引电机-齿轮箱-传动机构的动力学模型，建立了CRH2A动车组的单轴动力学模型和单节动车的多轴动力学模型;其次，基于异步电机稳态模型，建立了异步电机并联运行的稳态分析模型，讨论了轮径差异和转子电阻差异对转矩不平衡程度的影响，得出了偏差转矩与列车运行状态之间的变化规律;第三，建立了两电机加权矢量控制数学模型，得到了转矩之和、转矩之差和权重系数三者的关系表达式，在存在轮径差时采用异步电机并联运行的加权矢量控制策略，通过调节权重系数实现了对偏差转矩的控制;第四，研究了采用最陡坡度法的最优黏着控制方法，实现了对最优蠕滑差的跟踪;提出了结合加权矢量控制的异步电机并联运行最优黏着控制方法，该方法可以在保证黏着系数较小的轴不发生空转滑行且转矩最大化的前提下，增大转矩不平衡，提高黏着利用率;最后，基于惯量模拟技术和缩放策略搭建了5.5kW并联电机半实物模拟实验平台，在实验平台上对并联电机的加权矢量控制方法和基于黏着系数观测的并联电机黏着控制方法进行了实验验证。 |
| 作者： | 王赛 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杨中平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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