永磁同步電機(jī)牽引控制單元(TCU-PMSM)用于牽引逆變器-永磁同步電機(jī)構(gòu)成的牽引電傳動(dòng)系統(tǒng),采用軸控方式。執(zhí)行高性能永磁同步電機(jī)復(fù)矢量控制策略,具有響應(yīng)迅速、有效可靠的防空轉(zhuǎn)·滑行控制功能以及平穩(wěn)、無沖擊的帶速重投技術(shù)。
最大轉(zhuǎn)矩電流比(MTPA)控制和弱磁控制
用于軌道交通領(lǐng)域的PMSM的控制目標(biāo)為:控制牽引電機(jī)提供足夠大的轉(zhuǎn)矩;控制牽引電機(jī)在保持恒定電壓的前提下拓寬調(diào)速范圍。根據(jù)PMSM的運(yùn)行特性,將其運(yùn)行區(qū)域劃分為低速段和高速段。在低速段通常采用MTPA控制;當(dāng)轉(zhuǎn)速高于基頻時(shí),采用弱磁控制,保持恒功率運(yùn)行。
帶速重投控制
在軌道交通中,惰行結(jié)束或故障恢復(fù)后,牽引變流器需要重新投入,另外,過高的轉(zhuǎn)速也會(huì)導(dǎo)致存在PMSM的空載反電勢高于直流母線電壓的情況,采用帶速重投弱磁策略,實(shí)現(xiàn)無沖擊控制。
防空轉(zhuǎn)·滑行
TCU-PMSM中設(shè)計(jì)有高性能的防空轉(zhuǎn)·滑行控制策略,從而達(dá)到及時(shí)、有效地防止車輛發(fā)生空轉(zhuǎn)·滑行現(xiàn)象,并在不利的軌面條件下,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)黏著利用,提升車輛的有效牽引力。
分段同步空間矢量脈寬調(diào)制
軌道交通用大功率牽引逆變器受開關(guān)損耗與散熱條件限制,其開關(guān)頻率一般低于1kHz,部分條件下只有500Hz,低開關(guān)頻率容易引起電流波形畸變、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等問題。為解決這一問題,采用低頻段異步調(diào)制、中高頻段同步調(diào)制、高頻段方波調(diào)制的多模式分段調(diào)制方法。
運(yùn)行&故障數(shù)據(jù)記錄維護(hù)
在列車運(yùn)行過程中,對運(yùn)行過程中所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),用于運(yùn)行記錄分析。
當(dāng)發(fā)生故障時(shí),單獨(dú)記錄牽引變流器發(fā)生故障時(shí)刻附近的運(yùn)行信息,便于故障發(fā)生后對故障原因進(jìn)行準(zhǔn)確分析;同時(shí)單獨(dú)記錄對應(yīng)的故障前后PWM指令和驅(qū)動(dòng)反饋波形,以及相關(guān)的模擬量和數(shù)字量采樣值,通過查看PWM發(fā)波情況分析故障原因。
技術(shù)參數(shù):
尺寸(寬×高×深):
單板結(jié)構(gòu)TCU-PMSM
480mm×65mm×225mm
機(jī)箱結(jié)構(gòu)TCU-PMSM
427mm×311mm×290mm
重量:
單板結(jié)構(gòu)
5kg
機(jī)箱結(jié)構(gòu)
18kg(含風(fēng)扇)
輸入電壓:
110VDC或24VDC
運(yùn)行溫度范圍:
–25℃~+70℃
通訊接口:
單板結(jié)構(gòu)
TRDP以太網(wǎng)
CAN/MVB/串行鏈路