【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能控制，具体地说，涉及一种用于轨道式重力储能的电机重载起动方法。
技术介绍
1、在轨道式重力储能系统中，列车的起动和运行控制不仅是关键环节，更是影响整个系统性能和效率的重要因素。然而，传统的起动方法往往存在诸多局限性和不足。
2、首先，传统的起动方法过度依赖人工操作和经验判断。这种方式不仅难以实现列车控制和优化调度，还容易出现人为失误和判断偏差，导致列车起动和运行过程中的不稳定性和安全隐患。
3、其次，列车在起动过程中容易受到冲击和振动的影响。由于传统方法缺乏先进的控制策略和监测机制，起动过程中的冲击和振动往往难以得到有效抑制，这不仅影响了列车的平稳性，还可能对列车和轨道造成损害，缩短使用寿命。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，可以通过柔性电驱控制进行扭矩计算和动态调整策略，实现轨道列车在重载情况下的平稳起动和高效运行。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
3、第一方面，一种用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，包括：
4、获取轨道列车的当前运载状态；
5、将柔性电驱控制策略结合轨道列车的当前运载状态，对列车运载状态进行实时监测和分析，得到电机所需的起动扭矩；
6、根据电机所需的起动扭矩，设置电机的起动参数，起动参数包括定子绕组的电感、转子的磁链、定子绕组的电阻以及电机的角速度
7、根据电机的起动参数，采用dq旋转坐标系对电机的电压方程、磁链方程和转矩方程进行坐标变换，以得到变换坐标；
8、根据变换坐标，对机侧整流器进行控制，调节输出电压以实现对电机定子绕组电流控制，并对网侧逆变器进行调节，以实现电机的起动控制；
9、在电机的起动控制过程中，使用矢量控制或直接转矩控制策略来调节电机的启动电流和转矩，以实现电机在重载启动条件下的平稳启动；
10、在电机的起动后，总控制中心利用柔性电驱控制策略实时监测电机的电流、电压、转速，以使电机在重载情况下达到预期的转矩输出和转速。
11、进一步的，将柔性电驱控制策略结合轨道列车的当前运载状态，对列车运载状态进行实时监测和分析，得到电机所需的起动扭矩，包括：
12、将安装传感器在轨道列车上，检测列车速度、加速度以及位置，以获取运行数据；
13、将柔性电驱控制策略结合轨道列车的当前运载状态，以得到控制策略；
14、根据控制策略和运行数据，通过tm＝k×(m×a×r×η)得到驱动机械结构中的电机所对应的起动扭矩，其中，m表示列车的总质量，a表示列车希望达到的加速度值，r表示列车车轮的半径，η表示传动系统在传递动力过程中的效率，k表示摩擦力系数，tm表示在起动过程中电机实际需要输出的扭矩。
15、进一步的，根据电机所需的起动扭矩，设置电机的起动参数，起动参数包括定子绕组的电感、转子的磁链、定子绕组的电阻以及电机的角速度，包括：
16、根据电机起动扭矩、电机的设计数据和实际运行状态，通过测试计算，以得到定子绕组的电感、转子的磁链和定子绕组的电阻；
17、根据起动扭矩需求和负载特性，以得到在起动时的目标角速度；
18、将计算得到的电感、磁链、电阻和角速度输入电机控制器，以得到电机的起动参数。
19、进一步的，根据电机的起动参数，采用dq旋转坐标系对电机的电压方程、磁链方程和转矩方程进行坐标变换，以得到变换坐标，包括：
20、根据电机的起动参数，获取三相静止坐标系下三相定子绕组的电压方程，电压方程具体为：
21、
22、其中，rs是定子绕组电阻，ls是定子绕组电感，lm是定子与转子之间的互感，λr是转子的磁链，va、vb和vc分别是电机定子绕组的a相电压、b相电压和c相电压，和分别是相电流ia、ib和ic的时间导数，是转子磁链的时间导数；
23、根据电压方程，通过计算dq坐标系中的定子电流，其中，θ是电机的转子角度，id和iq定子电流的dq分量；
24、根据电压方程，通过将电机的电压方程转化为dq坐标系下的形式，其中，ω是电机的电角速度，vd和vq是dq坐标系中的电压分量；
25、在dq坐标系下，转子的磁链方程为：
26、转矩方程在dq坐标系下为：
27、其中，ir是转子电流分量，λd和λq是dq坐标系中的磁链分量，p是电机的极对数，t是转矩。
28、进一步的，根据变换坐标，对机侧整流器进行控制，调节输出电压以实现对电机定子绕组电流控制，并对网侧逆变器进行调节，以实现电机的起动控制，包括：
29、根据变换坐标，控制机侧整流器的直流侧电压，以得到整流器的输出电压；
30、根据设定网侧逆变器的输出电压，将目标电压转换为dq坐标系中的电压分量，以实现网侧逆变器控制；
31、根据网侧逆变器控制，调节逆变器输出电压，在启动电机时，逐渐增加逆变器的输出电压，以实现电机的起动控制。
32、进一步的，在电机的起动控制过程中，使用矢量控制或直接转矩控制策略来调节电机的启动电流和转矩，以实现电机在重载启动条件下的平稳启动，包括：
33、在电机的起动控制过程中，通过pi控制器设置目标转矩和磁链，设计电流控制环路以保持电流在设定值范围内，并使用pi控制器调整d轴和q轴电流，以确保电机在启动阶段获得平稳的转矩输出；
34、使用脉宽调制技术将dq坐标系中的电压信号转换为三相电压信号，以驱动逆变器，以实现电机的驱动；
35、根据电机的驱动，监控电机的电流、转矩和速度，以实现电机在重载启动条件下的平稳启动。
36、进一步的，在电机的起动后，总控制中心利用柔性电驱控制策略实时监测电机的电流、电压、转速，以使电机在重载情况下达到预期的转矩输出和转速，包括：
37、在电机的起动后，采集电机的三相电流、电压和转速数据，将采集到的数据通过柔性电驱控制策略进行处理，以得到实际数据；
38、在总控制中心设定电机的目标转矩和转速值，根据负载要求和应用需求调整目标参数，以得到目标数据。
39、根据实际数据与目标数据进行对比，实时监控电机运行状态，调整电机控制参数，以使电机在重载情况下达到预期的转矩输出和转速。
40、第二方面，轨道式重力储能系统的电机重载起动系统，包括：
41、获取模块，用于获取轨道列车的当前运载状态；将柔性电驱控制策略结合轨道列车的当前运载状态，对列车运载状态进行实时监测和分析，得到电机所需的起动扭矩；根据电机所需的起动扭矩，设置电机的起动参数，起动参数包括定子绕组的电感、转子的磁链、定子绕组的电阻以及电机的角速度；
42、处理模块，用于根据电机的起动参数，采用dq旋转坐标系对电机的电压方程、磁链方程本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，包括：
2.根据权利要求1所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，将柔性电驱控制策略结合轨道列车的当前运载状态，对列车运载状态进行实时监测和分析，得到电机所需的起动扭矩，包括：
3.根据权利要求2所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，根据电机所需的起动扭矩，设置电机的起动参数，起动参数包括定子绕组的电感、转子的磁链、定子绕组的电阻以及电机的角速度，包括：
4.根据权利要求3所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，根据电机的起动参数，采用dq旋转坐标系对电机的电压方程、磁链方程和转矩方程进行坐标变换，以得到变换坐标，包括：
5.根据权利要求4所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，根据变换坐标，对机侧整流器进行控制，调节输出电压以实现对电机定子绕组电流控制，并对网侧逆变器进行调节，以实现电机的起动控制，包括：
6.根据权利要求5所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，在电机的起动控制过程中，使用矢
7.根据权利要求6所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，在电机的起动后，总控制中心利用柔性电驱控制策略实时监测电机的电流、电压、转速，以使电机在重载情况下达到预期的转矩输出和转速，包括：
8.轨道式重力储能系统的电机重载起动系统，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的方法中，包括：
9.一种计算设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，包括：
2.根据权利要求1所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，将柔性电驱控制策略结合轨道列车的当前运载状态，对列车运载状态进行实时监测和分析，得到电机所需的起动扭矩，包括：
3.根据权利要求2所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，根据电机所需的起动扭矩，设置电机的起动参数，起动参数包括定子绕组的电感、转子的磁链、定子绕组的电阻以及电机的角速度，包括：
4.根据权利要求3所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，根据电机的起动参数，采用dq旋转坐标系对电机的电压方程、磁链方程和转矩方程进行坐标变换，以得到变换坐标，包括：
5.根据权利要求4所述的用于轨道式重力储能的电机重载起动方法，其特征在于，根据变换坐标，对机侧整流器进行控制，调节输出电压以实现对电机定子绕组...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡业民，周科平，李杰林，孙克辉，杨忠炯，李开一，
申请(专利权)人：湖南中矿金禾机器人研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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