城市軌道車輛牽引與電制動實驗系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著世界范圍科學技術的迅猛發(fā)展，城市軌道交通高新技術的研究和應用呈現出日新月異的面貌。由于軌道車輛具有運量大、速度快、安全、準點、保護環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點，世界各國普遍認識到，解決城市交通問題的根本出路在于優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統(tǒng)。我國在“十一五”規(guī)劃中也提出了軌道交通“超前規(guī)劃，適時建設”的發(fā)展戰(zhàn)略。然而，城軌車輛的的核心技術如交流傳動技術、制動技術、微機控制及診斷技術還沒有完全為我國掌握，因此，開展旨在實現城

2、軌車輛國產化的交流牽引相關技術的研究已經刻不容緩。 本文研究的城市軌道車輛牽引與電制動實驗系統(tǒng)，由一套交流牽引與負載系統(tǒng)、整流逆變系統(tǒng)、虛擬儀器測控設備和工業(yè)控制計算機組成。本文的具體工作內容如下： (1) 研究了城市軌道車輛的交流牽引技術，分析了牽引電機特性和電制動特性，并闡述了異步交流電機的矢量控制方法和直接轉矩控制方法，為實驗平臺的建設奠定理論基礎。 (2) 依據上海地鐵公司提供的2號線技術資料，對牽引系統(tǒng)、負

3、載系統(tǒng)和慣量系統(tǒng)(三級飛輪)等硬件進行了選型和設計，初步建立了模擬城市軌道車輛牽引和電制動的實驗系統(tǒng)平臺。 (3)基于虛擬儀器技術，研究對牽引電流、直流母線電壓等數據的采集，和對電機轉速、轉矩的控制，使用LabVIEW軟件進行了控制面板和后臺程序的設計。該軟件可以實現線路的預先設置，依據用戶需要產生列車運行時所需的轉速和阻力給定值，對選定特性參數進行實時檢測并以圖表形式顯示。 (4) 在城市軌道車輛輕載、滿載、超載三種工況下

4、，對牽引與電制動系統(tǒng)進行實驗。使用Origin繪圖軟件對LabVIEW測控平臺保存的數據進行繪圖，對各種工況下的牽引過程和電制動過程進行縱向對比分析，并與上海地鐵2號線實際測試結果進行橫向對比分析，從而驗證實驗平臺的可行性。 經過多種工況的實驗運行，牽引與電制動實驗系統(tǒng)達到了本課題需要完成的目標，實驗系統(tǒng)運行穩(wěn)定，數據采集精確、分析處理與存儲方便，最終得到了很有價值的實驗結果。在該實驗平臺上還可以進行牽引控制策略的研究、電機的特