考虑牵引电机功率损耗的高速列车节能速度跟踪控制研究

为进一步提升高速列车运行效能,提出了一种考虑牵引电机功率损耗的高速列车节能速度跟踪控制算法。首先,考虑牵引电机电能损耗与列车运行速度、牵引力的非线性关系,构建高速列车运动学模型和包含电机损耗的列车运行能耗模型。然后,基于模型预测控制框架设计实时控制算法,以速度跟踪误差及整车运行能耗最小化为控制目标,采用动态规划算法求解最优电机运行个数,实现列车运行速度滚动优化和跟踪控制。最后,采用实际运行线路验证算法的有效性,仿真结果表明,所提控制算法比传统PID控制有着更好的速度跟踪效果,同时对列车牵引电机效率提升和列车能耗降低均起到显著作用。

电动车用感应电机最大效率控制技术研究

从电动车用感应电机的基本特性出发 ,建立了考虑铁耗的感应电机转子磁场定向模型 .在分析电机损耗的基础上 ,提出了一种混合搜索技术 ,即通过电机损耗模型离线计算励磁电流设定值的下限 ,采用黄金分割法在已经缩小的范围内进行搜索 .为了保证系统的动态响应 ,给出了模式切换的准则 .通过实验和仿真 。

IRP理论和IEEE Std 1459-2010在变流器驱动电机能效测试中的应用比较

由于变流器输出的非正弦电压电流波形具有多样性和复杂性,传统的功率理论在变流器驱动电机能效测试中已经失去实用性。本文将两种主流的非正弦条件下的功率理论,即瞬时无功功率理论(IRP)和标准IEEE Std 1459-2010,引入变流器驱动电机的能效测试中,对比分析其实用性。首先基于数学分析,提出了一种考虑铁耗的三相异步电机仿真模型,并以此构建了一个典型的两电平PWM变流器电机驱动系统。以此系统作为算例,通过利用IRP理论、标准IEEE Std 1459-2010中提供的方法以及电机仿真算例中的内部变量,对电机的有功功率、视在功率进行了对比。结果表明,在变流器驱动电机能效测试中,这两种理论对电机效率的评估效果相同,与通过仿真算例内部变量计算得到的效率相吻合;在视在功率评估上,采用标准IEEE Std 1459-2010更合适。

三相异步电机节能控制技术的仿真研究

研究三相异步电动机节能问题,三相异步电机具有一种非线性、多参数、具有时变性,传统节能控制技术难以保证系统控制性能达到全局最优,为提高三相异步电动机的节电率,提出一种电能损耗模型和神经网络相结合的三相异步电机节能控制方法,并通过仿真验证上述方法的有效性。仿真结果表明,无论三相异步电机处于轻载或空载状态,均可以获得较高节能控制效率,使电能损耗达到最小。