發(fā)布時間：2020-12-16 17:20

　　因為成本低、輕量化和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點,動車組多采取單臺逆變器驅(qū)動多臺異步牽引電機并聯(lián)運行的控制方式。但電機參數(shù)差異、車輪輪徑差異和輪軌黏著狀態(tài)的變化都會影響列車控制性能,因此對動車組異步牽引電機并聯(lián)運行控制的研究很有必要。本文以動車組同一轉(zhuǎn)向架下并聯(lián)的異步牽引電機為控制對象,研究并聯(lián)電機矢量控制法和列車黏著控制法。首先對異步牽引電機矢量控制原理進行介紹,并分析了參數(shù)差異、輪徑差異和黏著異常對并聯(lián)電機轉(zhuǎn)矩不平衡的影響。其次介紹輪軌黏著基本理論,并基于黏著理論和傳動系統(tǒng)的動力學(xué)模型,建立了同一轉(zhuǎn)向架下并聯(lián)異步牽引電機等效負(fù)載模型。隨后以異步電機間接矢量控制為基礎(chǔ),研究平均轉(zhuǎn)子磁場定向的控制方法。暫且忽略影響較小的參數(shù)差,應(yīng)用前文建立的負(fù)載模型,對車輪存在輪徑差的情況進行仿真,證明該控制方法可以使并聯(lián)電機輸出更高的平均轉(zhuǎn)矩�？紤]到輪徑差較大時此法控制的并聯(lián)電機難以穩(wěn)定啟動的問題,采用了加權(quán)轉(zhuǎn)子磁場定向的控制方法,通過引入加權(quán)值,合理地分配對并聯(lián)電機的控制權(quán)重,解決了輪徑差較大時的啟動問題。并在控制系統(tǒng)中引入勵磁補償環(huán)節(jié)有效地削弱了電機間的轉(zhuǎn)矩差。最后針對動車組難免要在黏著惡劣軌面運行的情況,研... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．５?ＣＲＨ３８０Ａ型動車組變流器主電路??Ｆｉｇ．２．５?Ｍａｉｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ＣＲＨ３８０Ａ?ＥＭＵ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??１２??

第二章異步電機矢量控制原理及并聯(lián)特性??２．３．２輪徑差異??理想情況下，同一轉(zhuǎn)向架下各個車輪的半徑應(yīng)該是不存在差異的，但是由于制作工??藝水平的限制以及實際運行中軌面狀態(tài)變化引起的對車輪磨損不同，會導(dǎo)致同一轉(zhuǎn)向架??下的四個車輪輪徑產(chǎn)生差異，同時因為異步牽引電機輸出轉(zhuǎn)矩的特性較硬，細(xì)微的輪徑??差異對于由同一逆變控制的并聯(lián)電機的功率分配都會產(chǎn)生很大影響，下面針對此因素進??行分析。??ｍＫｍ?ｈｈ??ａ）Ｎ向等值輪柃差?｜?ｂ）反向等值輪衿差??ｅ）Ｍ軸等悄．輪衿差??ｗｍｍ??Ｃ）前輪對輪徑差?ｄ）后輪對輪徑左??圖２．７轉(zhuǎn)向架輪徑差??Ｆｉｇ．２．７?Ｂｏｇｉｅ?ｗｈｅｅｌ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ??如圖（２．７），?ａ）表示轉(zhuǎn)向架同一邊車輪的有相等的半徑，同軸的車輪半徑不等，但是??分別與平行方向上的車輪半徑相等；ｂ）表示轉(zhuǎn)向架對角線上的車輪半徑相等；ｃ），ｄ）分??別為僅有一個車輪與其他三個車輪存在的差值情況；ｅ）所示的同軸輪對半徑相等，但不??同電機驅(qū)動的不同軸輪對有輪徑差。就牽引電機并聯(lián)運行方式，下面分別分析單軸輪徑??差和雙軸輪徑差對轉(zhuǎn)矩的影響。??（１）單軸輪徑差對轉(zhuǎn)矩的影響??以前軸車輪存在輪徑差的情況為例。受到機械耦合的制約，單軸上的兩車輪的轉(zhuǎn)動??速度是相同的，假設(shè)右側(cè)車輪半徑比左側(cè)車輪小，那么右側(cè)的輪緣線速度就會小于左輪。??１５??

?大連交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???左右兩側(cè)車輪分別受到向前和向后的縱向蠕滑力。此縱向蠕滑力將使輪對偏轉(zhuǎn)，被迫沿??著順時針方向搖頭。橫向上出現(xiàn)如圖所示的蠕滑力７；／，?７＞會使前輪對偏向右側(cè)運行，??最終兩側(cè)車輪達(dá)到滾動半徑等效狀態(tài)。所以單軸上存在輪徑不相等的輪對的純滾動線相??較于處于軌道的中心線有所偏移。雖然假設(shè)后輪對輪徑相等，理論上兩線重合，但由于??受到前輪對的影響，它也產(chǎn)生些許偏移。這樣就非常容易產(chǎn)生橫向的晃動和蛇行失穩(wěn)。??僅前軸車輪存在輪徑差的情況下，雖然可以保證純滾動狀態(tài)，但等效滾動線偏離了中心??線，等效的輪對半徑偏小，相當(dāng)于圖ｅ）前后軸輪徑差情況，最終造成電機輸出的轉(zhuǎn)矩不??均衡。???？??Ｖ??Ｔｌｘ２?１?Ｔ??、Ｉ??－ＩＩ?Ｃ?１１－??Ｉ?＾????ｆ??■■■■■??圖２．８具有單軸輪徑差的轉(zhuǎn)向架受力示意圖??Ｆｉｇ．２．８?Ｆｏｒｃｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｇｉｅ?ｗｉｔｈ?ｓｉｎｇｌｅ?ａｘｌｅ?ｗｈｅｅｌ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ??（２）雙軸輪徑差對轉(zhuǎn)矩的影響??根據(jù)２．１節(jié)公式（２．１８）可以近似得出電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：??〇?３ｎｆＤ?Ｕｓｓ?＾ｓ（０＜ｓ＜ｓｊ?（２．２５）??２蓯／Ａ??假設(shè)并聯(lián)的兩臺異步牽引電機特性即各參數(shù)均相同，僅考慮輪徑的差異，由于機車??在軌面上運行，車輪線速度相等，定義％￣分別為兩電機的轉(zhuǎn)速即機械角速度，５、??ｒ２分別為兩電機驅(qū)動的車輪的半徑。那么可以得到：??ｎｘｘｒｘ?＝ｎ２ｘ?ｒ２?（２．２６）??１６??

【參考文獻】：
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本文編號：2920501