摘要：随着科学技术的飞速发展，城市轨道交通高新技术的研究和应用呈现出了日新月异的变化。世界各国普遍意识到解决城市交通问题的关键在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统，这是因为城市轨道车辆具有大的客运量、快速、安全、环保等特点。本课题以城市轨道车辆交流传动原理为切入点，围绕其控制系统来进行控制电路的设计。主要工作是：首先对城市轨道车辆交流传动进行系统分析，如研究异步电动机控制、PWM变频调速等基本原理，随后根据基本原理，设计出控制电路、检测电路。20357
关键词： PWM；交流传动；检测控制
Design on the Urban Rail Vehicle’s Alternating Current Drive Control System
Abstract：With the rapid development of science and technology all over the world, study and apply on the advanced technology of urban rail traffic has changed a lot. For urban rail vehicle has the feature of great passenger capacity,high-speeding,safety,environmental protecting, energy saving and so on, countries in the world are aware of that the key to solve the urban traffic is to give priority to develop urban rail. This paper is beginning with the theory of urban rail vehicle AC drive, and then designing the control circuit based on its control system. The major work is: Firstly, studying for the urban rail vehicle AC drive system, studying the basic theory of the control of the asynchronous motor, PWM frequency control and so on, then according to these basic theories, designing the control and detection circuit.
KeyWords：PWM；Alternating Current Drive System；Control and Detection
目 录
1 绪论 3
1.1 城市轨道交通发展背景及概况 2
1.2 城市轨道车辆交流传动技术及发展 2
1.3 本文研究意义及主要工作 3
1.3.1 本文的研究意义 3
1.3.2 本文的主要工作 4
2 城市轨道车辆交流传动系统 5
2.1 交流传动系统 5
2.1.1 交流传动系统基本结构 5
2.1.2 交流传动系统基本原理 6
2.1.3 城市轨道车辆运行特性 7
2.2 异步牵引电动机 8
2.2.1 异步牵引电动机概述 8
2.2.2 异步牵引电动机工作原理 8
2.2.3 异步电动机的特性 9
2.2.4 异步电动机的调速方法 10
2.3 牵引逆变器 11
2.3.1 逆变原理 12
2.3.2 脉宽调制技术 15
2.4 本章小结 17
3 交流传动控制系统 18
3.1 交流传动控制系统概述 18
3.2 变频变压控制电路设计 19
3.2.1 主电路 19
3.2.2 控制单元设计 20
3.2.3 脉宽调制信号生成设计 21
3.2.4 驱动电路设计 23
3.3 检测与保护电路 24
3.3.1 电机定子电流检测电路 25
3.3.2 电机定子电压检测电路 25
3.3.3 温度检测与过热保护电路 26
3.4 牵引电动机控制策略 24
3.4.1 牵引电动机控制策略原理 28
3.4.2 转差频率控制方案设计 31
3.5 本章小结 34
4 总结 35
致 谢 36
参考文献 37
1 绪论
1.1 城市轨道交通发展背景及概况
1863年，第一条城市地下铁道在英国伦敦建成。自此，拉开了世界城市轨道交通的序幕。在这100多年以来，在世界范围内，城市轨道交通发展极为迅速。目前技术已经较为成熟，并已投入运行到轨道车辆中去，此中以轻轨、地铁和有轨电车的应用是最为普遍的。几十年来，一些发达国家通过系统集成和创新，积极吸收高新技术和利用高新技术转化的最新成果，已经在轨道，轻轨，地铁，轨道直线电机牵引的铁路和电车等领域有了突破性的进展，从而产生了巨大的经济效益。例如欧美、西欧等发达国家。 城市轨道车辆交流传动控制系统设计:http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_12107.html