基于DSP控制的現(xiàn)代有軌電車(chē)牽引變流器的研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口的數(shù)量也開(kāi)始急劇增加，這就給城市交通帶來(lái)了越來(lái)越大的壓力。很多大城市都開(kāi)始加大對(duì)城市軌道交通輕軌、地鐵、現(xiàn)代有軌電車(chē)的投入，但由于地鐵、輕軌造價(jià)較高不適合中小城市的建立?，F(xiàn)代有軌電車(chē)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(chē)相比傳統(tǒng)有軌電車(chē)具有速度快、噪音低、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)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。現(xiàn)代有軌電車(chē)與很多軌道

2、車(chē)一樣都是采用交流傳動(dòng)系統(tǒng)，交流傳動(dòng)和直流傳動(dòng)相比，在電力牽引方面具有啟動(dòng)牽引力大，體積小、重量輕、電氣制動(dòng)特性優(yōu)良、粘著系數(shù)高、電機(jī)維護(hù)簡(jiǎn)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(shì)。本文在直流母線電壓750V，牽引電機(jī)功率為75kW的條件下，來(lái)對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)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(lái)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(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器中開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)

3、的控制。論文主要是對(duì)變流器控制算法進(jìn)行分析、主電路及控制電路的設(shè)計(jì)、吸收電路和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)等，并用C語(yǔ)言對(duì)DSP控制程序進(jìn)行編寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jì)，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(jì)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(jì)算。⑵逆變器控制算法的分析。本文對(duì)三相異步電機(jī)的控制算法進(jìn)行了分析，采用了無(wú)速度

4、傳感器矢量控制技術(shù)。并采用SVPWM調(diào)制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT功率器件的開(kāi)通和關(guān)斷進(jìn)行控制。⑶控制電路部分設(shè)計(jì)，控制電路主要是完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集分析和逆變器的控制。主要包括IGBT驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路選型與設(shè)計(jì)；電壓、電流、溫度等信號(hào)采樣和調(diào)理電路設(shè)計(jì)；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(dòng)模塊。⑷變流器控制板設(shè)計(jì)和軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，本論文采用了由TI公司生產(chǎn)的32位定點(diǎn)DSP芯片TMS320F2812為