感應(yīng)板材料變化的直線感應(yīng)電機推力優(yōu)化控制研究.pdf

1、直線感應(yīng)電機(LIM)應(yīng)用于城市軌道交通時，具有爬坡能力強、轉(zhuǎn)彎半徑小、較小的隧道橫截面帶來的工程造價相對低等優(yōu)點。但LIM驅(qū)動方式也存在突出的缺點，即由于邊端效應(yīng)和大氣隙引起的功率因數(shù)和效率偏低。為提高LIM驅(qū)動地鐵的效率，日本日立公司提出了一種改變感應(yīng)板材料以節(jié)能的特殊方式，本文針對這種LIM特有的節(jié)能方法進行了研究探討。
　　首先建立了試驗LIM和廣州地鐵4號線LIM的有限元仿真模型，討論了電機的感應(yīng)板材料變化時氣隙主磁通、

2、推力、垂向力、效率及等效電路參數(shù)等電磁特性的變化。仿真結(jié)果表明:感應(yīng)板材料變化對氣隙主磁通產(chǎn)生影響，但其值的變化規(guī)律也受電機速度影響;相同推力下，采用銅板時電機滑差率比鋁板小0.05～0.15左右，效率增加2％～5％左右;感應(yīng)板材料變化主要影響電機等效電路參數(shù)中轉(zhuǎn)子電阻和轉(zhuǎn)子漏感，勵磁電感和初級電阻基本不受影響。
　　在得到等效電路參數(shù)隨材料變化特性的基礎(chǔ)上，利用LIM間接矢量控制，分別采用電機參數(shù)隨初級位置在線校正(POTPP)

3、和模型參考自適應(yīng)(MRAS)的方法，實現(xiàn)了對感應(yīng)板材料變化引起的電機參數(shù)變化的控制補償。仿真和實驗結(jié)果驗證了補償?shù)挠行裕瑢Ρ确治隽藘煞N補償方法的特點。
　　最后本文對城市軌道交通中LIM感應(yīng)板的鋪設(shè)方式和材料分配進行了初步研究。以廣州地鐵4號線的某段線路為例，以列車牽引能耗和感應(yīng)板造價最優(yōu)為目標函數(shù)，列車牽引特性、運行時間等為制約條件，利用遺傳算法對感應(yīng)板材料的鋪設(shè)、列車啟動加速度及惰行距離進行了優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明在全線增設(shè)8％