基于NXP+FPGA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（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