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永磁同步电机牵引控制单元(单板结构/机箱结构)

永磁同步电机牵引控制单元(TCU-PMSM)用于牵引逆变器-永磁同步电机构成的牵引电传动系统,采用轴控方式。执行高性能永磁同步电机复矢量控制策略,具有响应迅速、有效可靠的防空转·滑行控制功能以及平稳、无冲击的带速重投技术。

最大转矩电流比(MTPA)控制和弱磁控制
用于轨道交通领域的PMSM的控制目标为:控制牵引电机提供足够大的转矩;控制牵引电机在保持恒定电压的前提下拓宽调速范围。根据PMSM的运行特性,将其运行区域划分为低速段和高速段。在低速段通常采用MTPA控制;当转速高于基频时,采用弱磁控制,保持恒功率运行。

带速重投控制
在轨道交通中,惰行结束或故障恢复后,牵引变流器需要重新投入,另外,过高的转速也会导致存在PMSM的空载反电势高于直流母线电压的情况,采用带速重投弱磁策略,实现无冲击控制。

防空转·滑行
TCU-PMSM中设计有高性能的防空转·滑行控制策略,从而达到及时、有效地防止车辆发生空转·滑行现象,并在不利的轨面条件下,实现最优黏着利用,提升车辆的有效牵引力。

分段同步空间矢量脉宽调制
轨道交通用大功率牵引逆变器受开关损耗与散热条件限制,其开关频率一般低于1kHz,部分条件下只有500Hz,低开关频率容易引起电流波形畸变、转矩脉动等问题。为解决这一问题,采用低频段异步调制、中高频段同步调制、高频段方波调制的多模式分段调制方法。

运行&故障数据记录维护
在列车运行过程中,对运行过程中所有数据进行存储,用于运行记录分析。
当发生故障时,单独记录牵引变流器发生故障时刻附近的运行信息,便于故障发生后对故障原因进行准确分析;同时单独记录对应的故障前后PWM指令和驱动反馈波形,以及相关的模拟量和数字量采样值,通过查看PWM发波情况分析故障原因。

技术参数:
尺寸(宽×高×深):
单板结构TCU-PMSM
480mm×65mm×225mm
机箱结构TCU-PMSM
427mm×311mm×290mm
重量:
单板结构
5kg
机箱结构
18kg(含风扇)
输入电压:
110VDC或24VDC
运行温度范围:
–25℃~+70℃
通讯接口:
单板结构
TRDP以太网
CAN/MVB/串行链路

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