城市軌道交通車輛負(fù)載阻力模擬系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快,未來(lái)幾年中國(guó)城市軌道交通將迎來(lái)高速發(fā)展。城市軌道車輛需求規(guī)模的迅速增大及國(guó)產(chǎn)化率要求的不斷提高,為車輛關(guān)鍵部件性能研究提供了新的課題。而城市軌道車輛的牽引傳動(dòng)系統(tǒng)及其控制對(duì)象—牽引電機(jī)作為車輛系統(tǒng)的重要組成部分,因此建立牽引傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究車輛的牽引系統(tǒng)及牽引電機(jī)特性非常必要的。牽引電機(jī)運(yùn)行環(huán)境負(fù)載模擬對(duì)于城市軌道牽引相關(guān)研究有著很重要而迫切的作用,為能夠比較準(zhǔn)確地研究牽引系統(tǒng)和牽引電機(jī)特性,就必須建立車輛

2、不同運(yùn)行工況下的運(yùn)行阻力的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出牽引電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)學(xué)模型,建立精確地車輛運(yùn)行負(fù)載模擬控制系統(tǒng)。
　　本文研究的城市軌道車輛負(fù)載阻力模擬控制系統(tǒng),由交流牽引系統(tǒng)、牽引電機(jī)、三級(jí)慣性飛輪、負(fù)載加載系統(tǒng)、虛擬儀器測(cè)控設(shè)備和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成,通過(guò)先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)牽引電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的精確控制。本文的具體工作內(nèi)容如下:
　　(1)分析城市軌道車輛運(yùn)行負(fù)載阻力并建立數(shù)學(xué)模型,深入研究牽引電機(jī)的負(fù)載特性,分別從力和功

3、率的角度推導(dǎo)出牽引電機(jī)的實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩及等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的數(shù)學(xué)模型,得到了牽引電機(jī)實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式。
　　(2)依據(jù)上海地鐵公司提供的2號(hào)線技術(shù)資料,對(duì)牽引系統(tǒng)、負(fù)載系統(tǒng)和慣量系統(tǒng)(三級(jí)飛輪)等硬件進(jìn)行了選型和設(shè)計(jì),初步建立比例縮小比例的牽引電機(jī)負(fù)載的模擬加載實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)。
　　(3)建立基于虛擬儀器技術(shù)的測(cè)控平臺(tái),依據(jù)列車運(yùn)行時(shí)的不同轉(zhuǎn)速和運(yùn)行線路工況產(chǎn)生的阻力推導(dǎo)出牽引電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩給定值,通過(guò)對(duì)負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)