基于動子電流的雙饋直線電機矢量控制研究.pdf

1、近十年來，我國軌道交通取得了巨大的進步。隨著經濟的發(fā)展，各大城市對地鐵、輕軌、有軌電車等城市軌道交通有了新要求。直線電機牽引技術在地鐵和磁浮列車中表現出了較大的優(yōu)勢，是列車驅動技術發(fā)展的一個重要方向。本文以城軌用雙饋直線電機為研究對象，對電機的數學模型、基于動子電流的矢量控制方法、直線電機的邊端效應、電機運行中能量的調節(jié)等方面進行了較為深入的研究。
　　分析了雙饋直線電機的結構。對比單邊直線感應電機可知雙饋直線電機結構存在明顯的不

2、同，為了準確地建立電機模型，需要考慮電機的邊端效應。采用直線電機的一維電磁場分析方法得出了電機的氣隙磁場表達式，再根據電機內部電磁功率的關系推導了縱向動態(tài)端部效應系數，據此得出了考慮端部效應的“T”型等值電路。對電機的主要特性參數進行了計算。等值電路為后續(xù)的電機性能分析和控制提供了模型基礎。
　　使用Ansoft Maxwell軟件對雙饋直線電機進行了有限元仿真。仿真中主要改變電機的激勵電流，氣隙大小和電機的運行速度三個條件，研究

3、不同條件下電機水平推力的變化情況，并與等效電路模型的計算相對比，驗證電路模型的有效性。
　　根據電機基本原理，建立了電機在同步旋轉坐標系（dq0）下的數學模型，簡要分析了常見雙饋電機控制方法，決定采用基于動子電流的矢量控制方法。該方法的優(yōu)點是不存在電流的耦合，轉矩表達式簡單，調節(jié)量在轉子側，對變頻器的容量需求相對較小。利用Simulink對整個控制系統(tǒng)進行了仿真，驗證了動子電流控制方案的有效性，研究了雙饋直線電機速度調節(jié)中的能量流