基于DSP控制的現(xiàn)代有軌電車牽引變流器的研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口的數(shù)量也開始急劇增加，這就給城市交通帶來了越來越大的壓力。很多大城市都開始加大對城市軌道交通輕軌、地鐵、現(xiàn)代有軌電車的投入，但由于地鐵、輕軌造價較高不適合中小城市的建立。現(xiàn)代有軌電車相比于輕軌和地鐵具有投資少、客流量要求低的特點(diǎn)，比較適合于中小城市的發(fā)展。而且現(xiàn)代有軌電車相比傳統(tǒng)有軌電車具有速度快、噪音低、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，對于改善城市交通、降低城市污染提高城市的生活質(zhì)量有很大的作用?，F(xiàn)代有軌電車與很多軌道

2、車一樣都是采用交流傳動系統(tǒng)，交流傳動和直流傳動相比，在電力牽引方面具有啟動牽引力大，體積小、重量輕、電氣制動特性優(yōu)良、粘著系數(shù)高、電機(jī)維護(hù)簡單、功率因數(shù)高、等效干擾電流小等優(yōu)點(diǎn)，已成為電力牽引技術(shù)發(fā)展的普遍趨勢。本文在直流母線電壓750V，牽引電機(jī)功率為75kW的條件下，來對現(xiàn)代有軌電車的牽引變流器進(jìn)行研究的。利用DSP控制技術(shù)的高速特性來完成變流器的控制算法分析、電壓電流采樣、保護(hù)等功能，最終產(chǎn)生SVPWM波實現(xiàn)對逆變器中開關(guān)管的開關(guān)

3、的控制。論文主要是對變流器控制算法進(jìn)行分析、主電路及控制電路的設(shè)計、吸收電路和保護(hù)電路的設(shè)計等，并用C語言對DSP控制程序進(jìn)行編寫，實現(xiàn)對變流器的控制。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴主電路部分設(shè)計，主電路主要是完成直流電到三相交流電的變化，從而控制牽引電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。主要包括支撐電容的計算與選型；逆變電路的分析及IGBT的選型；IGBT吸收電路的分析和參數(shù)計算。⑵逆變器控制算法的分析。本文對三相異步電機(jī)的控制算法進(jìn)行了分析，采用了無速度

4、傳感器矢量控制技術(shù)。并采用SVPWM調(diào)制技術(shù)來實現(xiàn)對IGBT功率器件的開通和關(guān)斷進(jìn)行控制。⑶控制電路部分設(shè)計，控制電路主要是完成對數(shù)據(jù)的采集分析和逆變器的控制。主要包括IGBT驅(qū)動及保護(hù)電路選型與設(shè)計；電壓、電流、溫度等信號采樣和調(diào)理電路設(shè)計；本論文選用的是瑞士CONCEPT公司生產(chǎn)的2SD315AI集成大功率IGBT驅(qū)動模塊。⑷變流器控制板設(shè)計和軟件部分進(jìn)行設(shè)計，本論文采用了由TI公司生產(chǎn)的32位定點(diǎn)DSP芯片TMS320F2812為