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内燃机车的牵引电机并联控制方法研究
| 论文题名： | 内燃机车的牵引电机并联控制方法研究 |
| 关键词： | 内燃机车;异步电机;矢量控制;粘着控制 |
| 摘要： | 由于成本低、质量轻和结构紧凑等优点，一台逆变器驱动两台或三台异步电机的控制方式多应用于现代内燃机车。但轮径差异、牵引电机特性差异和各轴不同的粘着状况都会影响机车的控制性能，因此研究异步电机并联运行控制方法是十分必要的。 本文主要以内燃机车为研究对象，研究机车异步电机并联运行的控制方法，包括并联电机的矢量控制方法及其粘着控制方法。首先，基于单台异步电机稳态模型建立并联异步电机的稳态模型。研究轮径差异和电机特性差异对转矩不平衡度的影响。 其次，对异步电机并联运行的矢量控制方法进行研究，包括传统方法和基于平均转子磁场定向并联控制方法，传统控制方法的动态性能较差，转矩利用率不高;而基于平均转子磁场定向并联控制方法带不平衡负载启动的能力有限，并且定子电流的不平衡度较大。针对两种方法的缺点，在平均转子磁场定向方法基础上提出了基于加权矢量的并联控制方法，将转子磁场重新定向，定子电流的d轴分量控制加权转子磁场，q轴分量控制加权转矩。加权值通过实时计算定子电流q轴分量得到。并联电机的矢量控制权重得到重新分配，克服了平均转子磁场定向方法在负载不均衡较大时不能正常启动的缺点，同时对定子电流的不均衡度有所改善。 第三，在并联控制的基础上引入了无速度传感器控制，介绍了基于q轴磁链的转速估算方法，并对其进行稳定性分析。 第四，在机车的单轴动力学模型基础上建立了异步电机并联的动力学模型，详细介绍适合机车的粘着控制方法，并进行仿真研究。 最后，在5.5kW对拖实验平台对异步电机并联控制方法进行实验验证。 |
| 作者： | 齐龙 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王琛琛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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