直线感应牵引电机的特性分析及其控制技术

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1、课程名称：牵引电机课程设计设计题目：直线感应牵引电机的特性分析及其控制技术院系：专业：年级：姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区2012年10月16日牵引电机课程设计第III页课程设计任务书专业姓名学号开题日期：2012年9月6日完成日期：2012年10月15日题目：直线感应牵引电机的特性分析及其控制技术一、设计的目的通过该设计，讨论直线感应牵引电机的设计计算、运行特性和应用实例，初步掌握直线感应牵引电机的组成、使用原理及其特性，了解直线感应牵引电机的发展和应用，并适当掌握其控制技术的方法、原理。二、设计的内容及要求1、了解直线感应牵引电机的组成及使用原理分类及其发展应

2、用；2、研究直线感应牵引电机的特性；3、考虑边端效应的直线感应牵引电机的控制方法。三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日牵引电机课程设计第III页摘要直线感应电机作为一种新型动力设备，由于其具有的独特性能和特点，使其在当今工业领域内有着较为广泛的应用。而在轨道交通领域，更是有着广泛的应用前景。其不仅可用作磁悬浮列车的牵引电机，也可用于城市轨道交通轮轨系统中驱动地铁车辆。目前在这两方面世界上都有成功的运用范例。本论文主要是对用于交通领域的直线感应牵引电机的特性和控制进行了研究。本文首先介绍了直线感应电机的原理和特点，随后运用电磁场理论，对直线感应电机作了较为详尽的

3、分析。在这些特性分析的基础上，对可能运用于直线感应电机控制的几大基本控制策略进行了分析比较。本文阐述了对电机性能影响最大的纵向边端效应，通过电磁场分析得到该效应对磁场的负面作用，并使用有效初级绕组相感应电势的方式得到等效系数。通过该等效系数将纵向边端效应考虑到等效电路中去，使考虑纵向边緣效应的电机特性很方便得到计算。实验中分别讨论了电机在不同气隙和供电频率下的推力、法向力、次级功率因数和效率的变化曲线，为直线感应牵引电机的特性分析和在轨道交通中的应用提供了重要方法和依据。关键词直线感应牵引电机；等效电路；边端效应；特牲分析；牵引控制牵引电机课程设计第III页目录第一章绪

4、论1.1引言………………………………………………………………………………11.2直线电机的应用及发展…………………………………………………………11.2.1直线电机在工业中的应用………………………………………………21.2.2直线电机在交通领域中的应用…………………………………………21.2.3直线电机在国内的应用及发展…………………………………………31.2.4直线电机在交通中的应用优势…………………………………………41.3本课程设计的任务和要求………………………………………………………5第二章直线感应电机的工作原理和特点2.1直线感应电机的工作原理……………………

5、…………………………………52.2直线感应电机的特点……………………………………………………………62.3直线感应电机的分类……………………………………………………………62.4直线感应电机的边端效应………………………………………………………72.4.1纵向边端效应……………………………………………………………72.4.1.1静态纵向边端效应………………………………………………72.4.1.2动态纵向边端效应………………………………………………82.4.2横向边端效应……………………………………………………………82.4.2.1静态横向边端效应…………………………………

6、……………82.4.2.2动态横向边端效应………………………………………………92.4.3边端效应及电机模型……………………………………………………10第三章直线感应牵引电机特性分析3.1直线感应电机的等效电路法与特性……………………………………………133.2完全等效电路法的计算…………………………………………………………163.2.1不同频率与不同气隙时推力变化………………………………………163.2.2不同频率与不同气隙时次级功率因数变化……………………………173.2.3不同频率与不同气隙时效率的变化……………………………………173.2.4不同频率时法向力变化

7、…………………………………………………18第四章直线电机牵引控制系统4.1常见的电机控制策略及其应用特点……………………………………………194.1.1标量控制…………………………………………………………………194.1.2矢量控制…………………………………………………………………204.1.3直接转矩控制和直接推力控制…………………………………………214.2直接推力控制在直线感应电机传动中应用的若干问题………………………22结语……………………………………………………………………………………25参考文献…………………………………………