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原文传递地铁车辆牵引试验系统研究

论文题名：	地铁车辆牵引试验系统研究
关键词：	地铁车辆;牵引试验系统;性能测试;数学模型
摘要：	随着科技的进步和城市的规模不断扩大,特别对于大城市,城市轨道交通的作用越来越大,成为市民出行的首选,而城市轨道交通的国产化也越来越迫切。地铁车辆牵引系统是城市轨道交通的核心,也是城市轨道交通车辆国产化的难点和重点,本论文参考上海地铁2号线和国内外众多牵引系统,最后按照1比1的设计地铁牵引系统,包括12脉波变压器、整流器、直流回路、逆变器、四台190KW牵引电机、三级惯性飞轮、钢板台架、阻尼电机、阻尼电机控制变频器。　　本论文研究的地铁车辆牵引试验系统,其软件控制是通过上位机来实现的,通过IN板卡和单片机对电机转速转矩进行采集,得到的数据通过总线和串口跟上位机进行通信,最后达到控制的目的。本文的具体工作内容如下: 　　1.对城市轨道交通交流供电和直流供电进行了分析,为试验系统的硬件设计做好了理论基础。也对地铁牵引电机的矢量控制和直接转矩控制进行了分析,为牵引电机的矢量控制仿真提供了理论依据。分析了城市轨道车辆运行负载的阻力,并建立了负载阻力数学模型。为牵引试验系统的建立奠定了理论基础。　　2.在理论分析的基础上,运用Matlab/simulink搭建了牵引电机三电平逆变器矢量控制的模型,得出了三电平逆变器输出电压电流的波形,也得出了牵引电机矢量控制的性能。为后来的实际测试做好了基础。　　3.参考上海地铁2号线和其他国内外牵引系统的技术资料,对牵引电机、牵引电机控制器、负载系统和惯量系统(三级飞轮)等硬件进行了设计和选型,建立了地铁车辆牵引试验系统的硬件平台。　　4.基于虚拟仪器技术,在单片机和NI板卡上实现了牵引电机转速、电流、电压等数据的采集和对牵引电机转速、负载电机转矩的控制,利用LabVIEW软件进行了程序的设计。依据地铁车辆运行时的不同转速和运行线路工况产生的阻力推导出牵引电机的负载转矩给定值,通过对负载电机转矩的闭环控制实现对牵引电机负载阻力的实时加载。　　5.对30kW模拟地铁车辆牵引系统做实验,实验工况有轻载、满载、超载三种,得到了不同工况下的实验数据。实验还可以进行负载加载实验,得出了负载转矩与牵引电机转速之间的关系。最后把得出的实验结果在Origin绘图软件对进行绘图。
作者：	邵志专
专业：	车辆工程
导师：	杨俭
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海工程技术大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文