基於場路耦合的高速列車牽引電機控制特性研究

《基於場路耦合的高速列車牽引電機控制特性研究》是依託中國科學院電工研究所，由任晉旗擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於場路耦合的高速列車牽引電機控制特性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：任晉旗
• 依託單位：中國科學院電工研究所

項目摘要

高速列車牽引電機調速範圍寬、轉矩強勁，功率發揮充分，對控制特性提出很高要求。進行高性能牽引電機控制，必須深入研究電機動態控制特性。傳統方法採用基於正弦激勵的穩態分析，無法準確掌握電機內部電磁場、轉矩及動態控制特性，本申請擬採用場路耦合法，針對高速列車牽引電機的控制特性開展研究，研究牽引電機系統場路耦合建模理論與分析方法，掌握牽引控制、牽引變流器、牽引電機、機械負載的聯合仿真技術，研究分析高速列車牽引電機電磁特性、動態轉矩特性，考察非正弦激勵、低開關頻率、大功率變流器開關調製模式、電機系統參數變化等複雜條件對電機控制性能的影響。對比和評估不同控制策略下的電機特性，研究與掌握高速列車牽引電機在大功率、寬調速、高動態特性等複雜約束條件下的最佳化控制方法與變流器調製策略，結合現代控制理論，深入研究並提出高速列車新型牽引控制策略，研究成果將為高速列車牽引控制技術的研發提供理論基礎，具有重要研究意義。

結題摘要

高速列車牽引電機調速範圍寬、轉矩強勁，功率發揮充分，對控制特性提出很高要求。進行高性能牽引電機控制，必須深入研究電機動態控制特性。傳統方法採用基於正弦激勵的穩態分析，無法準確掌握電機內部電磁場、轉矩及動態控制特性，本申請擬採用場路耦合法，針對高速列車牽引電機的控制特性開展研究，研究牽引電機系統場路耦合建模理論與分析方法，掌握牽引控制、牽引變流器、牽引電機、機械負載的聯合仿真技術，研究分析高速列車牽引電機電磁特性、動態轉矩特性，考察非正弦激勵、低開關頻率、大功率變流器開關調製模式、電機系統參數變化等複雜條件對電機控制性能的影響。對比和評估不同控制策略下的電機特性，研究與掌握高速列車牽引電機在大功率、寬調速、高動態特性等複雜約束條件下的最佳化控制方法與變流器調製策略，結合現代控制理論，深入研究並提出高速列車新型牽引控制策略，研究成果將為高速列車牽引控制技術的研發提供理論基礎，具有重要研究意義。