基于异步电机谐波特性的高速车辆动力学研究

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1、分类号：密级：论文编号：学号：50110802406重庆理工大学硕士学位论文基于异步电机谐波特性的高速车辆动力学研究研究生:吴晓宇指导教师：黄泽好教授学科专业：车辆工程研究方向：车辆测试技术培养单位：车辆工程学院论文完成时间：2014年3月20日论文答辩日期：2014年5月30日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50110802406Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyTheResearch

2、forHigh-speedVehicleDynamicsBasedontheAsynchronousMotorHarmonicCharacteristicsPostgraduate:WuXiaoyuSupervisor：Prof.HuangZehaoSpecialty:VehicleEngineeringResearchDirection:VehicleTestTechniqueTrainingUnit:CollegeofVehicleEngineeringThesisDeadline:March20,2014OralDefenseDat

3、e:May30,2014重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容

4、编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要进入新世纪以来，随着我国高速铁路不断的建成和完善，高速车辆的各方面性能也得到了不断的提升，这对促进中国经济社会的发展起到了重要的作用。由于我国高速列车不断地引进吸收国外的先进技术，并且进行消化再创新，从而使列车的运行速度得到了不断的提高，我国铁路的整体运输能力和建设水平实现了跨越式的发展。然而高速列车由于速度的提高

5、，其运行环境急剧恶化，将会对车辆系统的运行稳定性和可靠性带来更多的问题。尤其是与传动系统相关的问题，如牵引时电机振动的影响、起动时电机谐波转矩的影响等。为此必须对传动系统可能出现的问题进行深入的研究，本文针对谐波转矩对车辆系统的动力学性能进行研究。本文基于国家自然科学基金项目“传动系统非线性动态特性对高速列车动力学性能的影响及控制研究”（批准号：51205433）的资助，围绕谐波转矩对车辆系统动力学的影响进行了相关研究。在异步牵引电机的谐波和谐波引起的谐波转矩等方面的研究取得了成果，论文完成了以下工作：1.首先对异步牵引电机的谐波进行理论

6、分析，研究了谐波对电机的影响；导出了异步牵引电机基波电磁转矩、谐波电磁转矩的计算公式，获得了谐波转矩的时域分布，并进行了相关分析。2.根据电机的输出电磁转矩是否包含谐波转矩，在MATLAB/SIMULINK仿真环境下分别建立了两种异步牵引电机系统模型；结合系统仿真得到的输出波形进行了详细的分析，验证了模型的正确性和有效性。3.利用SIMPACK多体动力学软件，建立了车辆系统多体模型；通过MATLAB与SIMPACK联合仿真使异步牵引电机系统模型输出的转矩耦合于车辆系统多体动力学模型；分析了列车在牵引起动工况下直线运行时谐波转矩对车辆系统动

7、力学的影响。本文的研究成果为传动系统对车辆系统动力性的影响研究奠定了良好的基础，具有重要的工程意义。关键词：高速车辆；异步牵引电机；谐波转矩；动力学I重庆理工大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTSinceenteringthenewcentury,withthebuiltandimproveofhigh-speedrailwayinChina,allaspectsoftheperformanceofhigh-speedvehicleshadbeenconstantlyupgrading,whichpromoteddevel

8、opmentofeconomicandsocialhadplayedanimportantrole.Duetoconstantlyintroducingandabsorbingforeigna