基于交流伺服系统的新型接触网恒张力控制装置研究与应用

发布时间：2017-09-21 13:39

  本文关键词：基于交流伺服系统的新型接触网恒张力控制装置研究与应用

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【摘要】：电气化铁路供电系统中的接触网,因季节变换、温度变化造成的张力的变化,降低了受电弓取流质量,限制了运行速度的提高。因此研究新型张力补偿装置有深远的意义。首先针对目前国内外应用的张力补偿装置存在的缺陷,提出了基于交流伺服系统的新型接触网恒张力补偿装置的张力补偿方案。同时以51单片机为控制器,设计了基于松下交流伺服系统的速度控制模式和位置控制模式的两套恒张力控制方案。方案一速度控制模式是通过电压控制电机正反转,方案二位置控制模式是通过脉冲控制电机正反转。通过实验分析,知在速度控制模式下控制器不能输出负极性电压控制电机连续正反转。因此得出了方案二优于方案一的结论。对接触网进行力学分析,得知接触网线索能承受的最大最小张力。为后面的控制器张力设定值的设计进行铺垫。并完成了恒张力控制系统中动力机构、恒力机构、检测机构的设计,并通过相关校验验证了其合理性。交流伺服系统方法选择确定后。受实际情况的限制,利用实验室环境对新型张力补偿装置进行了模拟,对恒张力控制系统中的交流伺服系统两种模式进行硬件和软件调试。尤其对于伺服系统的参数设置进行了分析与研究。对张力控制器输入、输出信号与其它器件对接进行分析说明。所有子模块调试完毕后,搭建实验平台,对整体的恒张力控制系统进行调试。并在张力发生变化的情况下对恒张力控制系统进行测试,完成整个实验。
【关键词】：接触网 张力补偿装置 恒张力 交流伺服系统
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U225;TP368.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景与意义8
• 1.2 接触网简介8-12
• 1.2.1 接触网的组成结构8-10
• 1.2.2 接触网补偿装置国内外研究现状10-12
• 1.3 交流伺服系统简介12-14
• 1.3.1 交流伺服系统发展现状12
• 1.3.2 交流伺服系统发展趋势12-14
• 1.4 主要研究内容安排14-16
• 第二章 接触网力学分析与恒张力系统设计16-34
• 2.1 系统总体方案设计16-19
• 2.2 接触网张力形成及影响因素19-23
• 2.2.1 接触网的最小张力19-20
• 2.2.2 接触网的最大张力20-21
• 2.2.3 承力索的工作张力21-22
• 2.2.4 承力索的最大允许工作张力22-23
• 2.3 恒张力控制系统设计23-32
• 2.3.1 恒张力控制器的选型24-25
• 2.3.2 交流伺服电机与伺服驱动器的选择25-28
• 2.3.3 减速机的选型与校验28-29
• 2.3.4 张力传感器的选型29-32
• 2.4 本章小结32-34
• 第三章 恒张力控制系统中交流伺服系统控制方法选择34-39
• 3.1 伺服系统的组成分析34-35
• 3.2 交流伺服控制方法选择35-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第四章 恒张力控制系统中交流伺服系统的调试39-53
• 4.1 交流伺服系统硬件调试39-44
• 4.2 交流伺服系统参数调试44-52
• 4.2.1 以8段速度控制交流伺服电机运转44-48
• 4.2.2 用PANATERM软件对伺服驱动输入电机正反转参数48-49
• 4.2.3 位置控制模式参数设定49-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第五章 恒张力控制系统中控制器信号设定53-58
• 5.1 张力控制器信号对接53-57
• 5.1.1 控制器输入信号对接53-54
• 5.1.2 A/D转换54-55
• 5.1.3 控制器输出信号对接55-57
• 5.2 本章小结57-58
• 第六章 基于伺服系统的恒张力控制系统调试58-66
• 6.1 实验台的搭建58
• 6.2 恒张力控制系统硬件调试58-59
• 6.3 恒张力控制系统软件调试59-61
• 6.4 张力值变化时系统性能测试61-62
• 6.5 恒张力控制系统调试62-65
• 6.6 本章小结65-66
• 第七章 总结与展望66-67
• 7.1 总结66
• 7.2 展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 附录A72-75
• 附录B 插图清单75-78
• 附录C 表格清单78

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本文编号：894827