基于数字孪生技术的牵引电机低转矩脉动虚拟控制方法研究

作     者：杨坤 刘磊 赵夫超 YANG Kun;LIU Lei;ZHAO Fuchao

作者机构：安庆职业技术学院安徽安庆246003 

出 版 物：《长春工程学院学报（自然科学版）》 (Journal of Changchun Institute of Technology：Natural Sciences Edition)

年 卷 期：2023年第24卷第3期

页      面：62-67页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：安徽省教育厅2022年度高等学校省级质量工程项目(2022jxzyk029) 安徽省教育厅2020年校企双元合作开发项目(tzpy034) 

主　　题：数字孪生技术 牵引电机 低转矩脉动 虚拟控制方法 虚拟机模型 定子磁链轨迹 

摘      要：针对牵引电机存在的高转矩脉动问题,研究了基于数字孪生技术的牵引电机低转矩脉动虚拟控制方法:设备层获取物理实体牵引电机运行数据后,经通信接口将数据传输至数据层存储;软件层调用数据层中的数据,采用Unity 3D软件完成牵引电机由物理实体到虚拟的数字孪生,构建牵引电机虚拟机三维模型,并通过显示层虚拟仿真平台展示虚拟模型及相关数据,操控者从虚拟仿真平台观察、分析虚拟模型及相关数据后,利用连续型定子磁链轨迹的控制方法,在牵引电机转速增加的情况下,通过连续转换定子磁链轨迹来降低牵引电机的转矩脉动,完成牵引电机的低转矩脉动虚拟控制。试验结果表明:构建的牵引电机虚拟机模型与物理机实体结构相同,仿真度较高,可利用以虚控实,降低牵引电机的转矩脉动,消除转矩失控的情况,保障牵引电机的安全运行。