CRH5动车组牵引脉冲整流器自适应优化控制方法研究

针对CRH5动车组牵引主回路脉冲整流器在牵引网压波动下的稳定性问题,提出一种基于自抗扰算法的参数自适应优化控制策略。在CRH5动车组牵引脉冲整流器现采用的dq双环控制结构基础上,针对电流内环采用最速综合fal函数实现控制响应及控制量大小随误差变化自适应调整,基于状态空间方程构建一阶线性自抗扰电压外环控制器以实现对系统扰动的观测及跟踪。由此改善控制器对外部扰动的估计及补偿能力,增强控制器对车网耦合特性变化的适应能力。通过Matlab/Simulink仿真对比分析了基于PID控制和基于参数自适应优化控制的dq电流控制器性能,仿真结果表明,基于参数自适应的dq电流优化控制策略下的整流器直流侧输出电压在启动过程中超调量更小,且在应对网压波动时输出电压波动恢复后的稳态误差小于指标值的1/6,抗干扰能力更强。为进一步验证该控制器应对网压低频振荡的抗扰动效果,在RT-LAB半实物实验平台上搭建动车组-牵引网级联耦合模型对比分析2种控制策略下的牵引网网压波形。结果表明:基于参数自适应的dq电流优化控制更能适应多列动车组同时接入而引发的扰动,抑制牵引网网压大幅度振荡;fal电流环的参数自适应特性能改善控制器动态特性,可根据瞬态误差及时调整控制器响应,且其控制参数适应范围较宽,易于整定。

基于磁链轨迹PWM调制方式的异步牵引电机转速控制

阐述了电压型逆变器供电的异步牵引电机的零矢量载波磁链轨迹PWM控制方法和基于此方法的转速闭环控制,并给出了试验结果。

交流牵引传动能量互馈试验台的研究

提出了一种交流牵引传动互馈试验平台,分析了它的组成、功能和工作原理,研究了互馈试验台的双变流机组-电机联合控制特性。试验结果证明系统具有高效节能、控制灵活、性能优越等优点。

轨道交通异步牵引电机低开关频率下定子磁链轨迹跟踪控制研究

功率器件的低开关频率导致轨道交通牵引系统在全速范围内不能实现圆形定子磁链轨迹控制。直接自控制(DSC)广泛应用于轨道交通牵引传动控制,其定子磁链轨迹为六边形或十八边形,但随着逆变器最大输出电压越来越接近电机额定电压,未能实现对转矩的有效控制,产生较大的电流冲击和转矩脉动,影响系统控制性能。为解决此问题,本文基于优化脉宽调制策略,以异步牵引电机为控制对象将定子磁链轨迹跟踪控制算法应用于高速区,与应用于中低速区的DSC控制算法进行无缝切换,实现全速范围内的平滑过渡。仿真及实验证明了所提算法的正确性和可行性。

变频交流牵引电机绝缘系统新构想

简要介绍了国内外变频牵引电动机绝缘系统的现状,讨论了变频电机的绝缘破坏机理,并从无机填料效用的角度研究了纳米TiO2在绝缘破坏过程中的电、光及热效应。根据变频交流牵引电动机的制造工艺特性和纳米填料作用机理,提出了用纳米无机填料填充改性定子绕组绝缘,将“漆包绝缘”的概念通过合理途径引入到变频牵引电机中,用以提高变频牵引电机耐高频脉冲和电晕性能的新思路。

脉冲电压在JD116型变频牵引电机绕组中分布的仿真研究

建立了变频电机单相绕组的等效电路模型,通过MATLAB/Simulink平台进行等效电路模拟仿真,研究了上升沿时间、电感和电容等参数对JD116型牵引电机定子绕组电压分布的影响。

地铁牵引电机电腐蚀分析

牵引电机是地铁车辆运行的动力。在牵引电机的使用中,会发生这样或者那样的故障。通常认为,牵引电机的故障均是机械传动方面的原因,没有意识到电流腐蚀对电机的损害。特别是采用PWM脉冲信号控制的电机,其电机经受大电压大电流的冲击,对电机的功能造成了极大的损害。分析了PWM脉冲信号形成的瞬间大电流对电机的损害,提出了采用接地环有效避免大电流对电机的冲击,保护电机不受电流腐蚀。