湖南磁浮交通发展股份有限公司 石 硕

随着城市规模不断扩大，人们出行与交通拥堵的矛盾日益凸显。地铁由于运量大、准时、速度快、节省地面空间、节约能源等特点，成为缓解城市交通压力的一种有效手段。同时，公众对地铁运营速度、载客能力提出了更高的要求，车辆牵引系统设备也逐步升级以提高车辆平均旅行速度、最大运行速度。本文提出采用矢量控制对交流异步牵引电机转矩控制进行调速，优化车辆牵引特性；分析了交流异步电机的空间矢量等效变换、dq坐标系变换、MT旋转坐标轴同步，推导矢量控制数学模型；结合地铁车辆牵引系统仿真牵引电机矢量控制的性能。

1 矢量控制数学模型

1971年，德国学者Blaschke提出了交流电动机矢量控制理论，它的出现对电机技术的研究具有里程碑的意义[1]。矢量控制是电机磁场定向控制实现瞬时转矩的控制方法，通过适当的坐标变换将定子电流矢量分解为励磁电流分量和转矩电流分量，把交流量控制变化为直流量控制，等同于直流电机。

1.1 空间法平面

将某些在空间按正弦分步的物理量用空间矢量表示。以三相感应电机感应电动机与转轴垂直的空间断面作为空间复平面表示电机内部空间矢量。

在电动机复平面内，取空间静止复坐标（Re-Im），以实轴为空间坐标参考轴，空间中任一矢量R可表示为R=∣R∣ejθ，∣R∣为矢量的模，θ为矢量轴线与参考轴的空间电角度，称为空间相位[2]。

三项绕柱轴线ABC构成空间三相轴系，ABC轴系在空间复平面的位置，A相绕组轴线与Re空间电角度来确定，取A轴与Re轴重合，B轴的空间电角度为α= ej120º，B轴的空间电角度为α2= ej240º。……