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行业动态

半实物电机试验

dSPACE半实物仿真实验的步骤如下:

(1)利用仿真计算机在MATLAB/Simulink环境中搭建永磁同步电机、逆变器和动力学方程的模型;

(2)选取所需的I/O口模块并进行设置,本实验需要6路I/O口接收DCU发出的脉冲控制信号,并且需要6路I/O口发送电机速度信号给DCU;

(3)将东莞电机和逆变器模型通过网络端口下载到dSPACE中,通过MATLAB/Simulink可自动生成目标系统的实时C代码;

(4)利用实验工具软件ControlDesk完成与目标系统的交互工作;

(5)利用株洲南车电力机车研究所有限公司自主开发的上位机监控软件CSR_Drive监视并记录实验波形。

 

基于dSPACE半实物仿真平台的实验电机参设置如下:A=0.0459Q,L=0.48mH,Lq=0.68mH,%=0.18Wb,P=4,Tsmax=375A,峰值功率为=200KW,直流母线电压Mfc=1500V,开关频率为500Hz。

 

id负向电流补偿弱磁控制在给定转速5000r/min下,给定转矩270Nm的d、q轴电流、转速和三相电流波形。从365体育在线中可以看出,区域1到区域2模式间能平滑过渡,切换过程很快完成,且切换点时刻三相电流非常平稳。

 

不考虑平滑过渡和考虑平滑过渡的基于MTPV弱磁控制在给定转速6000r/min,给定转矩为270Nm的d、q轴电流、转速和三相电流波形。对比可知,不考虑平滑过渡,虽然得到了更高的转速,但是d、q轴电流和转矩发生大幅度振荡;而考虑平滑过渡的情况,不仅具有更宽调速范围,而且切换过程给定负载为270Nm时,iq电流为123A,id电流为-107A,;后者弱磁到6000r/min,同样东莞电机给定负载为350Nm时,iq电流为123A,id电流为-80A。通过对比可知,基于MTPV的永磁同步电机弱磁控制具有更宽的调速范围和更好的弱磁效果。

 

永磁电机试验台采用直流供电模式,可满足目前所有地铁车辆用永磁同步牵引系统的供电需求;试验台采用两台永磁电机对拖实验模式,制动工况的电机直接将能量回馈给牵引工况的电机使用,使系统具有优良的节能性能;试验台还配备了转矩转速测量仪,谐波分析仪、温度记录仪等测试设备,能满足永磁环球电机的测试需求。图1为地铁车辆永磁系统实验台,图1为JD155型永磁电机。

 

图1:地铁车辆永磁系统试验台

地铁车辆永磁系统试验台

图2:JD155型水磁电机

JD155型水磁电机

基于地铁永磁牵引系统试验平台,365体育在线进行了验证性实验。其实验用永磁同步牵引电动机技术性能参数如下:接触网额定电压为a*=1500V;额定功率为200KW;额定转速为2000r/min;额定转矩为316Nm;极数为8极;最高转速为6500r/min;逆变器开关频率限制为500HZ。