论文部分内容阅读
电机的初始参数对于矢量控制系统的定向成功与否非常重要。但是传统的测量电机初始参数的空载和堵转试验并不适用于直线感应电机。这是由于直线感应牵引电机的初级安装在转向架上,次级铺设在地面,既无法实现理想的空载运行,也难以实现需要机械操作的堵转试验,而且传统的空载和堵转试验假设初级漏感和次级漏感相等。但是直线感应电机的气隙较大,次级一般是由整块的铝板和次级铁轭压制而成,由于此种次级没有类似于旋转感应电机的鼠笼导条和短路环,因此直线感应电机的次级漏感远远小于初级漏感,所以需要研究适用于直线感应电机的参数辨识方法。本文的主要研究内容是设计一种适用于直线感应电机静止状态下的参数辨识方法。本文首先回顾了直线感应电机的发展历史,介绍了直线感应电机常用的控制方法,总结了目前国内外参数辨识的研究方法,并分析了四类边端效应产生的原因及对直线感应电机的影响,推导了直线感应电机的考虑边端效应的T型等效电路和数学模型。接着推导了直线感应电机在单相试验下的等效电路,以此为基础,通过控制逆变器向直线感应电机施加直流试验、单相高频试验和单相低频试验实现了电机参数的辨识,并对半导体器件的导通压降、延迟时间及死区时间的影响进行了补偿。然后,为了验证单相试验方法的准确性,利用MATLAB/SIMULINK软件对直线感应电机的参数自整定系统进行了建模和仿真,对直线感应电机的波形进行了观测,并对不同β取值下的试验结果进行了计算。然后辨识了多台直线感应电机的参数,并将试验结果与传统的空载和堵转试验方法的试验结果进行了比较。探讨了单相高频试验和单相低频试验的频率范围。还把此方法推广到旋转感应电机上,与传统试验方法的试验结果进行了对比。最后,本文还基于DSP TMS320F28335芯片对直线感应电机参数自整定系统进行了软、硬件设计。基于上述内容可以表明,本文所提出的单相试验方法克服了传统空载和堵转试验方法难以应用于直线感应电机的不足,不但无需额外操作或设备,还考虑了直线感应电机初、次级漏感不等的因素。本文提出的试验方法不仅可以在直线感应电机静止状态下实现电机的参数辨识,而且比传统的空载和堵转试验准确度更高,不仅适用于直线感应电机,还可应用于旋转感应电机,具有一定的学术价值和工程指导意义。