感應(yīng)板材料變化的直線(xiàn)感應(yīng)電機(jī)推力優(yōu)化控制研究.pdf

1、直線(xiàn)感應(yīng)電機(jī)(LIM)應(yīng)用于城市軌道交通時(shí)，具有爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、較小的隧道橫截面帶來(lái)的工程造價(jià)相對(duì)低等優(yōu)點(diǎn)。但LIM驅(qū)動(dòng)方式也存在突出的缺點(diǎn)，即由于邊端效應(yīng)和大氣隙引起的功率因數(shù)和效率偏低。為提高LIM驅(qū)動(dòng)地鐵的效率，日本日立公司提出了一種改變感應(yīng)板材料以節(jié)能的特殊方式，本文針對(duì)這種LIM特有的節(jié)能方法進(jìn)行了研究探討。
　　首先建立了試驗(yàn)LIM和廣州地鐵4號(hào)線(xiàn)LIM的有限元仿真模型，討論了電機(jī)的感應(yīng)板材料變化時(shí)氣隙主磁通、

2、推力、垂向力、效率及等效電路參數(shù)等電磁特性的變化。仿真結(jié)果表明:感應(yīng)板材料變化對(duì)氣隙主磁通產(chǎn)生影響，但其值的變化規(guī)律也受電機(jī)速度影響;相同推力下，采用銅板時(shí)電機(jī)滑差率比鋁板小0.05～0.15左右，效率增加2％～5％左右;感應(yīng)板材料變化主要影響電機(jī)等效電路參數(shù)中轉(zhuǎn)子電阻和轉(zhuǎn)子漏感，勵(lì)磁電感和初級(jí)電阻基本不受影響。
　　在得到等效電路參數(shù)隨材料變化特性的基礎(chǔ)上，利用LIM間接矢量控制，分別采用電機(jī)參數(shù)隨初級(jí)位置在線(xiàn)校正(POTPP)

3、和模型參考自適應(yīng)(MRAS)的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)感應(yīng)板材料變化引起的電機(jī)參數(shù)變化的控制補(bǔ)償。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了補(bǔ)償?shù)挠行?，?duì)比分析了兩種補(bǔ)償方法的特點(diǎn)。
　　最后本文對(duì)城市軌道交通中LIM感應(yīng)板的鋪設(shè)方式和材料分配進(jìn)行了初步研究。以廣州地鐵4號(hào)線(xiàn)的某段線(xiàn)路為例，以列車(chē)牽引能耗和感應(yīng)板造價(jià)最優(yōu)為目標(biāo)函數(shù)，列車(chē)牽引特性、運(yùn)行時(shí)間等為制約條件，利用遺傳算法對(duì)感應(yīng)板材料的鋪設(shè)、列車(chē)啟動(dòng)加速度及惰行距離進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明在全線(xiàn)增設(shè)8％