基于线性插值动车组牵引电机速度估计方法

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1、第33卷第1O期铁道学报Vo1．33NO．102011年1O月J0URNAL0FTHECHINARAILWAYS0CIETYCIctober2011文章编号：1001—8360(2011)10—0019-06基于线性插值的动车组牵引电机速度估计方法韦克康，郑琼林，文晓燕，王琛琛(北京交通大学电气工程学院，北京100044)摘要：如何有效实时检测牵引电机的速度信息是实现动车组高性能牵引控制的基础。本文介绍用于动车组速度的齿轮速度传感器的测速原理，在此基础上，提出一种基于线性插值的电动车组用异步牵引电机转速估计的方法。该方

2、法在低速区和转速调节的动态过程中效果显著，有效克服速度传感器低分辨率带来的测量延时问题，并且转速估计的准确性不受牵引电机参数变化的影响。通过对转速的估计，间接矢量控制中转子磁场定向的准确度也明显提高。本文以国产先锋号电动车组的牵引电机控制为例，利用本文方法进行仿真和实验研究，仿真和实验结果验证了该方法的准确性。关键词：铁路动车组；线性插值；转速估计；磁场定向；间接矢量控制中图分类号：TM343．2文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1001-836O．2Ol1．10．004SpeedEstimation

3、forInductionMotorofElectricMultipleUnitBasedonLinearInterpolationWEIKe—kang，ZHENGQiong—lin，WENXiao—yan，WANGChen—chen(SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Measuringreal—timetractionmotorspeedsefficientlyisthebasisof

4、achievinghighperformancetrac—tioncontrolofElectricMultipleUnits(EMUs)．Inthispaper，thespeedestimationmethodsfortheinductionmotorandthemeasuringprincipleofthegearspeedsensorareintroduced．Then，anewspeedestimationmethodbasedonT—methodmeasuringisproposedfortheinducti

5、onmotorusedinEMUs．Itworksverywell，especiallyinthelow—speedrangeanddynamicprocessofspeedregulation，whichremovesmeasuringdelaybroughtbythelowresolutionratioandachievesspeedestimationwithanaccuracyindependentofparametervariationsofthetractionmotor．Theaccuracyofroto

6、rfluxorientationisalsoimprovedgreatlythroughspeedestimation．Finally，takingthetractionmotorofEMUXianfengasanexample，simulationandtestsaremadeandtheresultsdemonstratetherationalityofthenewmethod．Keywords：EMU；linearinterpolation；speedestimation；fluxorientation；indi

7、rectfield—orientedcontrol随着高速铁路在我国的发展，人们对高速动车组传感器，其分辨率通常很低，这给快速、高精度的牵引的安全可靠、节能环保以及舒适性的要求越来越高，这电机转速测量的实时性带来困难_】]，对低速区的转矩就对轨道牵引传动控制系统在整个工作范围内的性能牵引电机控制性能影响尤为显著，比如转矩输出不平提出更高的要求。在现有的电力牵引系统中，高性能稳，再生制动力不足_2等等。控制技术依赖于位置速度传感器。关于低速区电机转速的估计，最简单的方法就是然而，动车组一般采用电磁原理测量齿轮的转速提高速

8、度传感器的分辨率，然而，更换高精度的速度传感器受到加工难度、工作环境以及成本等因素影响往收稿日期：2010—06—24；修回日期：2010—11—25往难以实施。随着电力电子技术和数字芯片技术的发第一作者：韦克康(1982一)，男(壮族)，广西南宁人，博士研究生。E—mail：07117332@bjtu．edu．cn展，国内外学者