直线感应电机的新型PID控制研究综述 被引量：7

1

作者 钟扬 叶云岳 赵光宙 《微特电机》 北大核心 2002年第2期27-30,共4页

文章概述了直线感应电机控制中的问题。考虑到边缘效应和涡流损耗 ,总结了基于矢量控制的直线感应电机建模方法。提出了PID控制与现代控制理论相结合的改进控制技术 ,分述了各自的优点和适用范围。

关键词 直线感应电机 PID控制 边缘效应 矢量控制 回路成型

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轨道交通用直线感应电机发展状况综述 被引量：14

2

作者 黄书荣 徐伟 胡冬 《新型工业化》 2015年第1期15-21,共7页

直线感应电机牵引系统由于结构简单、系统能耗小、造价低等优点,近年来在轨道交通中得到广泛应用。然而直线感应电机因磁路开断、初次级间隙大等特性,其研究比传统感应电机更复杂。文章对轨道交通用直线感应电机牵引系统的优点进行了简... 直线感应电机牵引系统由于结构简单、系统能耗小、造价低等优点,近年来在轨道交通中得到广泛应用。然而直线感应电机因磁路开断、初次级间隙大等特性,其研究比传统感应电机更复杂。文章对轨道交通用直线感应电机牵引系统的优点进行了简要综述,介绍了直线感应电机四种主要结构形式和国内外相关研究进展,探讨了轨道交通用直线感应电机的一些关键技术难题。 展开更多

关键词 直线感应电机 轨道交通 牵引系统

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双初级耦合直线感应电动机研究 被引量：13

3

作者 孙兆龙 刘德志 +3 位作者 马伟明 鲁军勇 许金 张育兴 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第27期1-6,共6页

为提高可靠性和冗余性,可以将直线感应电动机的初级按照上下方向布置m台并联运行,且m台初级共用1个次级。这样即使一台初级发生故障,仍可以通过另外m?1台初级过载完成预先设定的任务。对双初级耦合直线感应电动机(m=2)的模型及性能进行... 为提高可靠性和冗余性,可以将直线感应电动机的初级按照上下方向布置m台并联运行,且m台初级共用1个次级。这样即使一台初级发生故障,仍可以通过另外m?1台初级过载完成预先设定的任务。对双初级耦合直线感应电动机(m=2)的模型及性能进行了研究,分析了双初级的耦合关系及其对电机等效电路和参数的影响,在此基础上对不同工况下的端口电压、电磁推力等性能进行分析计算。计算和实测结果表明,双初级直线电机同时通入同相电流时,推力大于2台初级单独工作时的推力之和,而端口电压低于单独初级工作时的电压,效率和推力密度与单初级电机相比有所提高。 展开更多

关键词 直线感应电动机 等效电路 数学模型 电磁性能

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基于等效次级的直线感应电机的电磁分析与参数辨识 被引量：12

4

作者 邸珺 范瑜 刘亚静 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期145-154,共10页

提出一种基于等效次级的直线感应电机空载试验的方法:采用软磁铁氧体材料模拟次级背铁,达到电机次级电流为零、但励磁电感保持不变的空载试验要求。建立电磁场二维模型,解析计算次级材料相对磁导率对励磁电感的影响;在励磁电感不变的前... 提出一种基于等效次级的直线感应电机空载试验的方法:采用软磁铁氧体材料模拟次级背铁,达到电机次级电流为零、但励磁电感保持不变的空载试验要求。建立电磁场二维模型,解析计算次级材料相对磁导率对励磁电感的影响;在励磁电感不变的前提下,根据次级背板相对磁导率和励磁电感的解析式,设计等效次级的几何参数,通过有限元计算与试验测量进行验证。该文在数学上对励磁电感的表达式做了适当化简,使其能够适用于直线感应电机的控制。 展开更多

关键词 直线感应电机 参数辨识 空载试验 励磁电感

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无槽双边长定子直线感应电动机磁路计算方法 被引量：12

5

作者 许金 聂世雄 +3 位作者 马伟明 张育兴 孙兆龙 鲁军勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2793-2799,共7页

该文介绍了一种应用于电磁发射领域的新型无槽双边长定子短动子直线感应电动机,针对该新型电机结构特点,提出适用于该新型直线电机的分布磁路计算方法,在已知电机激磁电流的前提下,对电机沿长度方向进行等间隔分块处理,对相邻等分节点... 该文介绍了一种应用于电磁发射领域的新型无槽双边长定子短动子直线感应电动机,针对该新型电机结构特点,提出适用于该新型直线电机的分布磁路计算方法,在已知电机激磁电流的前提下,对电机沿长度方向进行等间隔分块处理,对相邻等分节点构成的闭合磁路进行磁压降计算,得到关于各等分节点气隙磁密的线性方程组,通过对铁心磁导率进行迭代计算获得各节点的气隙磁密值。在此基础上,由气隙磁密计算绕组磁链,绕组磁链与激磁电流的比值即为对应的电机电感。与有限元计算结果和实验结果的对比,验证了该文提出的磁路计算方法的正确性。 展开更多

关键词 直线感应电动机 无槽 磁路 迭代 电感

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大功率直线感应电动机推力脉动研究 被引量：10

6

作者 聂世雄 孙兆龙 +4 位作者 马伟明 马名中 许金 鲁军勇 张育兴 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1-6,共6页

直线电机边端效应是由定子铁心、次级开断所致的固有效应,该效应会引起电机电磁推力的不同频率的脉动。本文首先基于电磁推力公式对边端效应所致的推力脉动频率进行了理论分析。然后利用一维磁路法对动态纵向边端效应引起的次级感应涡... 直线电机边端效应是由定子铁心、次级开断所致的固有效应,该效应会引起电机电磁推力的不同频率的脉动。本文首先基于电磁推力公式对边端效应所致的推力脉动频率进行了理论分析。然后利用一维磁路法对动态纵向边端效应引起的次级感应涡流沿轴向的分布规律进行了理论分析和解析计算,根据次级感应涡流进而计算得到了动态纵向边端效应引起的转差频率两倍频推力脉动幅值的解析表达式,并得到了推力脉动幅值和不考虑边端效应时的电磁推力值的比例关系,最后通过峰值功率20 MW,最大出力900 k N的大功率直线感应电动机实验系统对分析结论进行了试验验证。理论分析和试验结果表明:计及边端效应时直线电机电磁推力存在供电频率两倍频和转差频率两倍频的脉动,其中转差频率两倍频的脉动由动态纵向边端效应导致,主要和次级极数以及转差频率有关。 展开更多

关键词 直线感应电动机 推力脉动 边端效应 转差频率

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直线电机在城市轨道交通中的优势及应用 被引量：10

7

作者 曾辉 《变流技术与电力牵引》 2008年第4期51-53,59,共4页

直线电机轮轨交通系统因其工程造价低、线路适应性强等优势,被认为是资源节约型城市轨道交通先进模式。分析了日本、加拿大等直线电机地铁车辆的转向架、牵引和制动等技术的特点和性能,探讨了直线电机在城市轨道交通应用中的经济性和适... 直线电机轮轨交通系统因其工程造价低、线路适应性强等优势,被认为是资源节约型城市轨道交通先进模式。分析了日本、加拿大等直线电机地铁车辆的转向架、牵引和制动等技术的特点和性能,探讨了直线电机在城市轨道交通应用中的经济性和适用性。 展开更多

关键词 直线电机 轨道交通 资源节约 车辆技术

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基于全阶状态观测器的直线牵引电机励磁电感在线参数辨识 被引量：10

8

作者 王惠民 张颖 葛兴来 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期6101-6108,共8页

直线电机在运行过程中,在动态边端效应的作用下,电机参数会发生改变,导致控制性能恶化。该文以中低速磁悬浮列车直线电机为研究对象,以提高直线电机矢量控制性能为研究目标。首先,给出直线电机在α-β坐标系下的数学模型,推导以定子电... 直线电机在运行过程中,在动态边端效应的作用下,电机参数会发生改变,导致控制性能恶化。该文以中低速磁悬浮列车直线电机为研究对象,以提高直线电机矢量控制性能为研究目标。首先,给出直线电机在α-β坐标系下的数学模型,推导以定子电流、转子磁链为状态变量的状态空间方程;然后,建立直线电机的全阶观测器模型,并详细推导得到增益矩阵;在此基础上,以状态空间方程作为参考模型,以全阶状态观测器模型作为可调模型建立模型参考自适应系统,并选择波波夫超稳定性理论作为自适应律,得到直线电机励磁电感在线辨识算法,并实现直线电机运行在不同工况时励磁电感的在线辨识。最后,将该辨识算法进行仿真及实验验证,结果验证了该算法的正确性。 展开更多

关键词 直线牵引电机 在线参数辨识 模型参考自适应算法 全阶状态观测器

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直线电机轨道交通系统的地面电阻制动仿真 被引量：6

9

作者 单雷 杨中平 郑琼林 《都市快轨交通》 2006年第4期40-43,共4页

通过对列车进行的牵引计算、对地面电阻制动的功率确定和地面电阻制动斩波器的设置计算机仿真分析,介绍直线电机驱动城市轨道交通列车起制动频繁,为了减少车载设备,降低列车重量,减少直线电机功率要求,以及地铁隧道内的温升,所以采用地... 通过对列车进行的牵引计算、对地面电阻制动的功率确定和地面电阻制动斩波器的设置计算机仿真分析,介绍直线电机驱动城市轨道交通列车起制动频繁,为了减少车载设备,降低列车重量,减少直线电机功率要求,以及地铁隧道内的温升,所以采用地面电阻制动。 展开更多

关键词 直线感应电机 电阻制动 制动功率 仿真

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周期脉冲式直线感应电机定子瞬态温度特性 被引量：9

10

作者 张育兴 马伟明 +1 位作者 陈伯义 张明元 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期86-92,14,共7页

采用合理的等效原则,将电机定子的铁心和绝缘层视为一种等效材料,从一维瞬态温度场模型出发,研究了周期脉冲式直线电机定子温度的变化规律,分析了影响其温度衰减时间常数的主要因素;利用瞬态温度场模型的解析结果,提出了瞬态热网络模型... 采用合理的等效原则,将电机定子的铁心和绝缘层视为一种等效材料,从一维瞬态温度场模型出发,研究了周期脉冲式直线电机定子温度的变化规律,分析了影响其温度衰减时间常数的主要因素;利用瞬态温度场模型的解析结果,提出了瞬态热网络模型结点数目的确定方法,通过该热网络模型能够快速预测定子温度的变化;研究了温度变化对线圈损耗的影响,并利用实验数据验证了计算模型的正确性,为周期脉冲式电机定子温度的分析计算提供了一种简化有效方法。 展开更多

关键词 电磁发射 直线感应电机 瞬态温度 瞬态热网络

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直线电机地铁车辆牵引系统国产化应用研究 被引量：9

11

作者 崔霆锐 宗立明 李熙 《电机与控制应用》 2018年第4期61-66,89,共7页

为解决国内直线电机(LIM)轨道交通牵引传动系统关键技术及备品备件完全依赖进口、维修维护困难、车辆运营成本高的现状,研究开发了具有完全自主知识产权的大功率强迫风冷式LIM牵引变流器系统。针对LIM特殊结构引起的边端效应等问题对传... 为解决国内直线电机(LIM)轨道交通牵引传动系统关键技术及备品备件完全依赖进口、维修维护困难、车辆运营成本高的现状,研究开发了具有完全自主知识产权的大功率强迫风冷式LIM牵引变流器系统。针对LIM特殊结构引起的边端效应等问题对传统间接磁场定向矢量控制方式进行了优化。考虑到LIM次级时间常数发生变化对磁场定向的影响,导致转矩控制性能下降,提出了一种基于最小电流的参数在线辨识方法。所提方法计算简单、不依赖于电机其他参数,试验台测试结果证明了该算法的准确性和有效性。在地铁实际运营线路的试验结果表明,国产化牵引变流器各项性能满足车辆技术要求,而且效率等部分指标优于原车进口牵引系。 展开更多

关键词 牵引变流器 直线电机 参数辨识 矢量控制 城市轨道交通

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直线电机列车高架桥系统动力相互作用分析 被引量：6

12

作者 陈晶文 夏禾 郭薇薇 《都市快轨交通》 2006年第1期44-48,共5页

采用模态综合技术,建立直线电机轨道交通系统的车桥动力相互作用分析模型,对直线感应电机轨道交通系统的电磁力的产生及其对列车、高架桥梁的动力作用进行理论分析和研究,指出这是进一步研究城铁高架桥梁的动力响应以及直线电机列车在... 采用模态综合技术,建立直线电机轨道交通系统的车桥动力相互作用分析模型,对直线感应电机轨道交通系统的电磁力的产生及其对列车、高架桥梁的动力作用进行理论分析和研究,指出这是进一步研究城铁高架桥梁的动力响应以及直线电机列车在桥上的运行安全问题的一种可能途径。 展开更多

关键词 直线感应电机 列车 高架桥 动力相互作用 行车安全

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基于扩展卡尔曼滤波的直线感应电机速度观测

13

作者 侯新国 涂萱 +2 位作者 赵镜红 马远征 罗翔宇 《电力工程技术》 北大核心 2024年第3期226-233,共8页

为解决在直线感应电机(linear induction motor,LIM)高性能闭环控制系统取消速度传感器后,速度闭环中缺少速度反馈信息问题,在考虑LIM边端效应前提下,实现了一种基于扩展卡尔曼滤波算法的速度观测器。首先,基于考虑边端效应的三相LIM数... 为解决在直线感应电机(linear induction motor,LIM)高性能闭环控制系统取消速度传感器后,速度闭环中缺少速度反馈信息问题,在考虑LIM边端效应前提下,实现了一种基于扩展卡尔曼滤波算法的速度观测器。首先,基于考虑边端效应的三相LIM数学模型,推导出具有合适增益和协方差更新矩阵的扩展卡尔曼滤波观测器,并基于LIM的矢量控制系统,将观测器辨识的速度参数反馈到速度闭环系统中。然后,在Simulink中搭建带有速度观测器的LIM矢量控制系统模型,对观测器的辨识速度和电机实际速度进行对比。结果表明,利用辨识速度进行闭环控制可以保证系统稳定运行。在3种负载情况下,观测器的预测速度和实际速度之间的误差在0.51%~2.34%之间。对系统多种动态性能进行分析可知,基于扩展卡尔曼滤波观测器的LIM矢量控制系统,随着负载增大,预测速度的误差增大,推力误差减小,磁链幅值误差略微增大。因此,在考虑边端效应情况下,基于扩展卡尔曼滤波的观测器可以代替速度传感器实现空载和带载时的三相LIM控制。 展开更多

关键词 直线感应电机(lim) 边端效应 扩展卡尔曼滤波器 矢量控制 速度观测 一阶欧拉线性化

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基于ADAMS/Rail的直线电机轨道交通安全性研究 被引量：2

14

作者 万传风 张勇 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2006年第3期87-92,共6页

阐述了直线电机轨道交通的技术特点,并就其安全评价体系做了介绍,应用ADAMS/Rail软件分别建立了轮对、构架、悬挂系统、止挡、自导向径向转向架、直线电机以及车体的模型,并考虑轮轨关系组合为直线电机轨道交通的车辆-轨道耦合动力学整... 阐述了直线电机轨道交通的技术特点,并就其安全评价体系做了介绍,应用ADAMS/Rail软件分别建立了轮对、构架、悬挂系统、止挡、自导向径向转向架、直线电机以及车体的模型,并考虑轮轨关系组合为直线电机轨道交通的车辆-轨道耦合动力学整体模型,进行了大量的计算仿真。笔者主要以脱轨系数为例进行了动力响应分析,给出考虑了径向转向架和直线电机后的安全评判指标,比较了与径向转向架和未安装直线电机的区别,验证了模型的正确性和有效性。为后续研究直线电机轨道交通车辆-轨道耦合动力学模型提供了理论基础,从而可以进一步从安全性角度研究线路设计参数。为我国今后直线电机轨道交通建设就线路参数对车辆运行安全性的影响研究方面起到理论指导作用。 展开更多

关键词 机械系统动力学仿真分析软件轮轨模块 自导向径向转向架 直线电机 轨道交通 安全评价指标

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磁悬浮列车直线感应电机恒转差频率磁场定向控制 被引量：5

15

作者 尚敬 杨大成 +1 位作者 廖长鑫 魏凯 《大功率变流技术》 2010年第1期54-58,共5页

为了解决磁悬浮列车直线电机传动系统与悬浮系统相互影响的关键问题,提出了一种直线感应电机恒转差频率磁场定向控制方法,在实现牵引的同时尽可能地减小了法向力波动对悬浮系统的影响。试验结果表明该控制系统性能优良、稳定。

关键词 磁悬浮列车 直线感应电机 恒转差频率 磁场定向控制

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双初级耦合直线感应电动机电磁参数计算 被引量：4

16

作者 孙兆龙 马伟明 +3 位作者 吴旭升 鲁军勇 许金 袁志方 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1878-1886,共9页

为提高可靠性和冗余性,可将直线感应电动机的初级按照上下方向布置m台并联运行,共用1个次级,即使1台初级发生故障,也可通过其他m?1台初级完成预先设定的任务。该文对双初级耦合直线感应电动机(m?2)的模型及参数进行研究,分析双初级的磁... 为提高可靠性和冗余性,可将直线感应电动机的初级按照上下方向布置m台并联运行,共用1个次级,即使1台初级发生故障,也可通过其他m?1台初级完成预先设定的任务。该文对双初级耦合直线感应电动机(m?2)的模型及参数进行研究,分析双初级的磁场耦合、次级感应涡流耦合等电机特殊结构对电机电磁参数的影响,并推导得到各个电磁参数,尤其是耦合参数的解析表达式,在此基础上对不同工况下的端口电压、电磁推力等性能进行分析计算,并进行试验验证。计算和实测结果表明,端口电压计算和实测误差为11%,推力计算和实测误差为9%,验证该型特殊结构电机电磁参数计算方法的正确性。 展开更多

关键词 直线感应电动机 等效电路 参数计算 耦合效应

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轮对柔性对直线电机车辆动态响应的影响分析 被引量：4

17

作者 杨云帆 周青 +2 位作者 巩磊 陆文教 温泽峰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1313-1319,共7页

直线电机地铁车辆有内置和外置两种轴箱布置方式,针对这两种轴箱布置的直线电机地铁车辆,分别建立了考虑轮对柔性的直线电机地铁车辆-轨道耦合动力学模型.模型中轮轴采用欧拉梁模拟,考虑轮对柔性变形对一系悬挂作用力、电机吊杆力以及... 直线电机地铁车辆有内置和外置两种轴箱布置方式,针对这两种轴箱布置的直线电机地铁车辆,分别建立了考虑轮对柔性的直线电机地铁车辆-轨道耦合动力学模型.模型中轮轴采用欧拉梁模拟,考虑轮对柔性变形对一系悬挂作用力、电机吊杆力以及轮轨空间动态相互作用的影响,对比分析了在轮轨不平顺激扰作用下,轴箱内置和外置直线电机地铁车辆轮对柔性响应特性及其对系统动态响应的影响.研究结果表明:相比于刚性轮对模型,两种直线电机地铁车辆柔性轮对模型求解所得轮轨垂向力响应均存在77 Hz的主振频率峰值,对应于轮对的一阶弯曲模态频率;当考虑轮对柔性效应时,相比于轴箱外置直线电机地铁车辆,轴箱内置直线电机地铁车辆的轮轨垂向力更大,气隙更小. 展开更多

关键词 直线电机地铁车辆 轴箱 车辆-轨道耦合动力学 轮对弯曲模态 气隙

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高速磁浮动车直线电机（LIM）三维法的特性计算 被引量：1

18

作者 张忠 范文友 平志刚 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期62-69,共8页

介绍一种计算误差较小的，新型的三维空间谐波分析法。着重阐述其特性计算公式的导出以及气隙磁密的空间分布、实例计算的分析等。

关键词 直线电机 磁浮列车 三维谐波分析法 特性计算

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牵引直线感应电机推力优化控制的研究 被引量：3

19

作者 顾赟 杨中平 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期46-52,共7页

本文利用涡流损耗分析的方法,推导了考虑纵向边端效应的直线感应电机动态数学模型。通过对直线电机控制特点的分析,设计了LIM矢量控制器。在此基础上,提出了一种以推力最大为目标的牵引直线感应电机推力优化控制方法。Matlab/Simulink... 本文利用涡流损耗分析的方法,推导了考虑纵向边端效应的直线感应电机动态数学模型。通过对直线电机控制特点的分析,设计了LIM矢量控制器。在此基础上,提出了一种以推力最大为目标的牵引直线感应电机推力优化控制方法。Matlab/Simulink仿真结果与直线电机牵引传动实验平台的实验结果表明,采用优化控制后直线电机在输入一定时能够提高输出推力,输入功率越小推力提高越明显,同时系统具有良好的调速性能,验证了本方案在牵引直线电机控制上的可行性。 展开更多

关键词 直线电机轨道交通 直线感应电机 推力优化 矢量控制

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基于SVPWM的直线电机地铁的驱动控制 被引量：3

20

作者 张进高 卢琴芬 +1 位作者 王利 叶云岳 《机电工程》 CAS 2011年第10期1260-1263,共4页

地铁列车用直线感应电动机(LIM)驱动,具有转弯半径小、爬坡能力强、结构简单、体积小、维护少、运行可靠等众多优点,已经在城市轨道交通中得到了很好的应用。为进一步推广、应用直线电机地铁,介绍了一条自主设计的直线感应电动机驱动的... 地铁列车用直线感应电动机(LIM)驱动,具有转弯半径小、爬坡能力强、结构简单、体积小、维护少、运行可靠等众多优点,已经在城市轨道交通中得到了很好的应用。为进一步推广、应用直线电机地铁,介绍了一条自主设计的直线感应电动机驱动的地铁试验线。采用无线遥控控制,设计了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制系统,在实验室中进行了模拟试验。试验结果表明该套控制系统能满足机车在试验线上运行时的各种工况并可靠地工作。 展开更多

关键词 轨道交通 地铁 直线感应电机 空间矢量脉宽调制

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