MATLAB牵引电机车电机特性测试平台的仿真设计(3)
1.3 发展趋势
电机工业试验是指在电机制造过程中鉴定产品及其零部件的质量是否全面符合标准要求而进行的电气试验。对整机进行的电机工业试验一般包括型式试验和检查试验两类。型式试验指的是按照产品技术条件规定的全部试验项目,全面考察电机特性和参数是否符合产品标准要求的试验;而检查试验指的是该类电机批量生产时按照产品技术条件对每台成品进行的试验(常比较简单),检查试验又称为出厂试验。一般用途的鼠笼型三相异步电动机电气性能的检查试验主要包括:绝缘电阻测定、直流电阻测定、绝缘耐压试验、空载试验和短路试验等。
牵引传动系统作为高速铁路车辆以及其他轨道车辆的主要组成部分，也就成为了高速铁路相关研究的重要课题。由于交流电机具具有比同等输出的直流电机体积更小、效益更高、易于检修等优点，特别是大功率变频装置及控制技术的不断完善，应用交流电机作为机车牵引已经成为国内外牵引电机传动发展的一个重要方向。特别是异步牵引电机控制方式的发展，使交流控制技术发生了革命性的变化，也使异步牵引电机的研制飞速发展。传动控制技术普遍已由传统的转差频率—电流控制发展到磁场定向控制和直接转矩控制，而且还向数字化、无速度传感器方向发展。与此同时，随着经济发展，城市人口增加，国内各大重点城市也加大了城市轨道交通建设力度，纷纷建设地铁、轻轨新线。可以说，我国铁路运输和城市轨道交通都遇到了空前的发展机遇，这就对轨道交通车辆牵引测试系统的性能提出了更高的要求。
1.4 本文的研究内容
本文的主要工作是构建牵引电机车电机系统特性测试平台，使测试系统能够满足电驱动系统稳态和动态性能测试需求，并研究测试平台上的工况测试方法。 通过对系统的测试,该系统不仅能够完成电机测试系统需要完成的各种试验,更重要的是有着高效的节能特性。主电路采用的是两逆变器的直流母线并联工作方式,通过对系统并联逆变器的频差控制来决定两台电机的工作状态。调速系统在任意时刻都能使一台电机工作在电动状态,而另一台电机则工作在发电的状态。这样在两电机轴上就建立了一种基于再生功率反馈作用的电磁转矩方式的负载形式。这种电回馈加载将加载能量回馈电网或驱动端，实现加载能量的循环利用，从而达到节能的目的。
作为交流调速实验系统,它不仅仅简化了调速系统结构,更重要的是能体现了高效节能效果。该测试系统的建立,对今后进一步研究牵引电机电机性能测试技术奠定了基础。因此本文的主要工作有：
（1）分析牵引电机驱动系统测试平台的主要功能模块，针对电源模拟模块和负载模拟模块，从能耗、转速和转矩动态响应速度和电机控制器测试规范、试验设计方案等角度进行了方案比较，确定了测试平台的总体方案。
（2）建立测试电机与被测电机控制系统的数学模型、控制策略，并且运用仿真软件在Matlab/simulink 环境下建立了电驱动系统仿真测试平台。
（3）采用矢量控制方式的测试电机加载方法，结合SVPWM 变换器的控制系统，构建牵引电机车试验系统测试电机的精确控制方法，使控制系统具有鲁棒性好、转矩响应快和控制精度高等优点。
（4）在Matlab/simulink 仿真测试平台下对模拟牵引系统做实验，实验工况有轻载、满载、超载三种，得到了不同工况下的实验数据。实验还可以进行负载加载实验，得出了负载转矩与牵引电机转速之间的关系并且采用了能量回馈技术，实现加载能量的循环利用，从而达到节能的目的。
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