文档介绍：第卷增刊铁道机车车辆.
年月ⅡⅥ,刀.
文章编号:—一~
型动车组牵引系统电机控制策略研究
任晋旗,葛琼璇,李耀华
中国科学院电工研究所,北京
摘要本文阐述了高速列车牵引电机控制的原理和策略,介绍了型动车组电机牵引控制系统中功能模
块的作用与工作原理,进行了部分仿真研究,验证了相关结论。本文对高速动车电机牵引控制技术研究具有一
定的参考意义。
关键词动车组;牵引系统;电机控制;磁场定向控制
中图分类号:. 文献标志码:
高速动车组通常采用感应电机作为牵引电机,因率和幅值,由于电磁转矩由气隙磁链与滑差频率共同
为感应电机具有转速高、转动惯量小,机械结构坚固决定,标量控制无法对这两个物理量进行解耦控制,
耐用、牵引特性良好等优点。与普通电机驱动方式不即调控气隙磁链的同时会导致滑差频率变化,反之亦
同,高速动车组电机牵引具有一些特点:电机启动转然,从而导致电机的动态转矩特性较差,交流调速无
矩和电流较大,加速起始阶段电机处于过励磁状态, 法与转矩、励磁正交独立控制的直流调速相比拟。
充分利用电机设计所允许的磁饱和范围和电流的短时世纪年代初,
过载能力,以获得较大的加速度,使车辆在较短的时机旋转坐标变换提出了电机磁场定向控制原理。随后,
间内达到给定速度。电机速度与电压逐渐协调升高, 借助微处理器技术、数字信号处理器件和半导体功率

当达到变流器母线电压限制后,采取弱磁控制,以减器件的高速发展,磁场定向控制逐渐成为一种普遍采
小电机的反电势主要是动生电动势,以满足力矩电用的高性能电机调速技术,具有与直流调速系统同样

流需求。优良的性能【。因此,为获得良好的转矩动态响应,
以—型动车组为例,该型动车动拖充分发挥电机牵引能力,高速动车组必须采用高性能
编组包含两个牵引单元,分别由~套受电弓、一台变的电机控制策略,型动车组采用的是间接转子磁
压器、一套高压电路设备以及两台——四象场定向控制。下面介绍其基本原理。
在忽略铁损和磁饱和条件下建立鼠笼型感应电机
限变流器组成,每台变流器同时驱动台电机,全车
的同步坐标模型如下:
共有台牵引电机,电机额定电压、电流
电压方程
、输出功率、额定转速/,额定
。。一。
工作点车辆速度约为/。
“尺
动车组电机采用间接转子磁场定向控制,控
出一.
制系统根据牵引模式牵引力矩给定/恒速运行与车
辆的运行速度,分别确定电机牵引扭矩和励磁给定, 一∞出
式中“、、为定、转子匆轴电压; 、
计算得到电流、电压给定向量,经过磁场定向坐标变
、为定、转子由轴电流; 、、、
换实现电流闭环控制,并进行电压矢量前馈补偿控制。
为定、转子轴磁链;、为定、转子电阻;
控制系统除具有磁场角度计算、电流、电压旋转坐标
代表微分算子; 为电机同步频率;滑差频率。
转换等磁场定向控制基本功能外,还包括转子温升补
偿功能以及抑制直流母线二次谐波波动的—控磁链方程
制功能。本文详细介绍牵引控制的基本原理与各模块
的工作原理和作用。
间接磁场定向控制原理
感应电机采用标量控制,只能控制定子电流的频
任晋旗一,男,山西长治人,