異步電機與直流電機互饋試驗系統(tǒng)的研究.pdf

1、軌道交通是一種高效、快捷的運輸方式，我國擁有世界上最長的軌道交通線路，軌道交通產(chǎn)業(yè)也成為我國支柱產(chǎn)業(yè)之一。因此，我國需要大量培養(yǎng)軌道交通電力牽引技術方面的人才。目前我國開設有牽引相關專業(yè)的高校有幾十余所，電力牽引課程是其核心課程，但是適用于試驗教學相關設備相對缺乏，一定程度上影響教學效果。開發(fā)電力牽引相關試驗教學設備滿足目前我國高校的教學需求十分迫切。本文結合“電力機車電力牽引傳動控制教學系統(tǒng)”項目，開展異步電機與直流電機互饋試驗系統(tǒng)的

2、研究，并開發(fā)樣機。結合項目主要完成以下工作:
　　異步電機與直流電機互饋試驗系統(tǒng)的主電路結構與工作原理。分析了試驗系統(tǒng)直流電機與異步電機分別在牽引試驗的工作原理;詳細闡述了交直傳動系統(tǒng)中三段經(jīng)濟半控橋的主電路結構和工作原理;其次，分析了交流傳動系統(tǒng)中的四象限整流器的主電路拓撲，根據(jù)定義的開關函數(shù)建立了數(shù)學模型并分析工作原理，在此基礎上分析了引入電壓前饋的電壓、電流雙閉環(huán)控制策略;最后，論文詳細分析了SVPWM調制方式的實現(xiàn)以及異步

3、電機基于轉子磁場定向的矢量控制進行了研究。
　　試驗系統(tǒng)平臺的主電流參數(shù)和控制電路設計。根據(jù)項目設計和性能指標，分別針對交直傳動系統(tǒng)和交直交傳動系統(tǒng)的牽引變壓器、功率器件、三段經(jīng)濟半控橋中的平波電抗器、四象限整流器中的儲能電感以及中間直流環(huán)節(jié)取消二次諧振電路下的支撐電容進行參數(shù)設計和器件選型;此外，根據(jù)功率器件性能分別設計了SCR與IGBT的驅動電路、直流電機勵磁可調電路、電機轉速采樣電路以及電壓與電流采樣電路。
　　轉子磁

4、鏈全階觀測器的設計和試驗系統(tǒng)仿真。針對傳統(tǒng)的轉子磁鏈觀測器的電壓和電流模型受電機參數(shù)變化影響大的問題，本文設計了一種轉子磁鏈全階觀測器，基于MATLAB/Simulink仿真對比了三種磁鏈觀測器在電機定轉子電阻參數(shù)變化時，轉子磁鏈全階觀測器具有抗干擾性強的優(yōu)點;此外，依據(jù)試驗系統(tǒng)設計的主電路參數(shù)分別搭建了交直傳動和交直交傳動系統(tǒng)仿真平臺，通過仿真結果驗證了直流電機與異步電機分別在牽引、制動工況下的工作原理和參數(shù)設計的可行性。