城轨列车永磁同步牵引电机全速域转矩闭环矢量控制研究

发布时间：2021-08-11 22:53

　　电磁转矩是城轨列车永磁同步牵引电机的控制目标,常用转矩控制方案如查表法、电感辨识法等受电机电感参数变化的影响,使转矩控制精度不高。本文基于永磁同步电机扩展磁链数学模型,建立状态观测器,通过重构的电机电压、反馈的电流和转速观测扩展磁链,进而得到定子磁链;根据定子磁链与电机电流估算反馈转矩,计算结果不受电感参数变化的影响。受限于观测器极点配置,提出启动时采用电感辨识法,之后过渡到磁链观测法的全速域反馈转矩估算方案。永磁同步电机在中低速域采用双电流闭环控制,在高速域采用电压相角法弱磁控制实现电压受限时的转速拓展,完成全速域转矩闭环矢量控制。该全速域转矩闭环控制方案得到了仿真与300 kW平台实验验证。 

【文章来源】：铁道学报. 2020,42(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

扩展磁链向量图

扩展磁链状态观测器

当磁链误差值小于等于实际值的3%时,认为观测器收敛。状态观测误差的收敛时间与k′的关系见图3。取不同数量级的数个收敛时间为代表,其与相应的k′值构成表1。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于交直轴电流耦合的单电流调节器永磁同步电机弱磁控制[J]. 方晓春,胡太元,林飞,杨中平.  电工技术学报. 2015(02)
[3]一种永磁同步电机定子磁链和电磁转矩观测器[J]. 朱云国,阚超豪.  电力系统自动化. 2014(16)
[4]基于扩展磁链观测的永磁同步电机转矩闭环矢量控制[J]. 杨淑英,占琦,张兴,郭磊磊,周岩峰.  电力系统自动化. 2014(06)
[5]地铁车辆用永磁同步牵引电动机地面试验研究[J]. 刘可安,许峻峰,文宇良,何亚屏,刘雄,张朝阳.  大功率变流技术. 2012(03)

博士论文
[1]城轨列车永磁同步牵引电机控制与逆变器直流侧振荡抑制研究[D]. 方晓春.北京交通大学 2016

硕士论文
[1]基于定子磁链观测的大功率永磁同步牵引电机转矩闭环控制[D]. 王婷婷.北京交通大学 2016



本文编号：3337052