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长初级双边直线感应电机(DSLIM)具有推力密度大、效率高、有效载荷大、结构简单、可靠性高等优点,非常适用于高速大推力冲击性的运动场合,已经成为了高速系统的关键设备并得到了越来越多的关注和研究。本文以长初级DSLIM为研究对象,对其在短行程、高速大推力冲击性场合下的牵引控制策略,分段供电方式、换步方式、电磁推力波动抑制策略等关键技术展开深入研究。 本文通过对长初级DSLIM的初级绕组串并联连接方式、边端效应和动态运行过程的分析,建立了并联分段长初级DSLIM基于动态耦合因子和考虑电机边端效应修正系数的等效电路,并建立了在αβ坐标系下的变参数数学模型。 电机参数伴随次级位置改变会发生变化,影响了电磁推力的稳定性。同时在冲击场合中,速度环的动态特性难以满足系统的控制要求。为了解决这两个问题,本文采用了直接推力电机牵引控制策略,实现了电机电磁推力的平稳控制。 为了降低DSLIM供电电源容量,减少电源个数,本文对传统的分段供电方式进行改进,采用了一种混合型供电方式。基于该供电方式,本文采用了一种新型换步方式,具有切换开关少、换步时间短、可靠性高的特点。同时设计了一种电机在换步过程中的控制策略。 针对长初级DSLIM电机换步过程中出现的电磁推力波动问题,本文提出了基于线性插值法的多电机协调控制策略。该控制策略能够预测得到前一分区在下一时刻的电磁推力输出,并反馈给后一个分区。将两个分区联系起来以实现两分区的协调控制,能够保证电机在换步过程中的电磁推力的稳定性。 本文建立了长初级DSLIM“单逆变器控多电机、多逆变器控多电机、多电机共次级”的仿真模型,验证了本文提出的长初级DSLIM控制策略的有效性和准确性。