基于分段改进直接转矩控制的城轨车辆变流器研究

摘要

随着城市化进程的加快，交通形势日趋严峻，城市轨道交通是世界各国用以缓解城市交通压力而重点发展的城市交通设施。针对城轨车辆牵引传动控制长期依赖进口这一现状，本文开展了基于直接转矩的城轨车辆牵引传动控制研究。
　　本文详细研究了城轨车辆变流器的工作机理以及主要电器的动作时序，分析了逆变器工作时的8种开关状态，根据计算绘制了电压空间矢量在坐标系中的位置。建立了牵引异步电机的数学模型，分析了电压空间矢量对定子磁链和转矩的作用。针对纯积分器存在直流偏移误差的缺陷，提出了一种改进型截止频率自适应积分器对定子磁链进行观测。通过对比分析六边形磁链轨迹和圆形磁链轨迹两种直接转矩控制的优缺点，结合低速段圆形磁链转矩脉动较小，高速段六边形磁链开关损耗小的优点，提出一种分段改进的直接转矩控制方式。为解决两种控制方式平滑过渡这一难点，提出基于速度和磁链轨迹的双重判据。
　　论文利用Matlab/simulink对六边形磁链轨迹控制和圆形磁链轨迹控制进行了仿真。建立了分段改进直接转矩控制方式的仿真模型，经过分析，新型积分器能有效的抑制直流分量和直流偏移误差。改进的过渡方式控制策略能实现两种控制方式的平滑过渡。图57幅，表7个，参考文献61篇。