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辅助传动系统是机车的重要组成部分,其性能的好坏直接影响机车的经济性、可靠性。由于机车辅助传动系统中的冷却风机、空压机及通风机均由异步电机驱动,通常容量设计偏大,经济性差。本文通过研究辅助传动系统的异步电机弱磁运行先进控制策略,以提高异步电机在弱磁区的带载能力,扩展调速范围,提高容量利用率,也能实现节能降耗。详细说明了机车辅助传动系统的结构及控制策略,根据其控制特点,分别介绍了磁场定向矢量控制策略、转速滑模辨识算法、弱磁控制算法。在分析异步电动机的数学模型的基础上,研究了异步电机的滑模速度辨识方法。详细分析了电机在电压和电流限制条件下的全速度范围运行状态,以及异步电动机在弱磁区运行时的转矩性能,针对传统弱磁控制存在的问题,在不同区域的运行特征,提出了基于磁链补偿控制和相位控制的两种改进的弱磁方法,磁链补偿控制通过改变弱磁曲线的形式来协调d、q轴电流的分配以充分发挥电机的转矩输出能力;而相位补偿控制通过改变定子电流的相位来协调d、q轴电流的分配。基于MATLAB/Simulink平台搭建了异步电动机无速度传感器矢量控制系统仿真模型,并对本文提出的弱磁控制算法进行了仿真研究。分析了仿真结果,通过和传统弱磁控制策略的速度和转矩进行比较,基于磁链补偿控制的弱磁控制策略,在同一弱磁速度下,输出转矩明显增大,弱磁升速或降速所需时间明显缩短,有效地改善了系统弱磁升速和减速过程的运行性能。