电力牵引交流传动的控制1(控制系统) p24.pptVIP

第四章 电力牵引交流传动控制 总论： 6.1 电力牵引控制系统的分级管理与功能配置 二、电力牵引电子控制装置的功能组与模块化设计 * 上海工程技术大学 * 交流传动的控制技术，从实质上说就是交流电动机的调速技术，是现代列车控制的核心。 现代列车控制是由挂在列车通信网络上的多微机系统来实现的，包括电动车组中和中间车辆上的微机系统。他们通过列车总线相互交换信息和数据。 交流传动控制装置也是用这种方式获得所需要的指令和状态反馈信息，并发送控制信号。 由动车组和中间车辆组成的列车，需要生成、处理大量不同类型的信息，包括列车运动的过程信息和用于服务目的的信息。电子控制系统实现信息的生成与处理，并通过列车通信网络传播。 建立具有明确接口的分级管理和功能模块，有力于增强电子控制系统的适应性和灵活性，使得能够快捷的、经济的满足客户的不同要求。 概述 由交流传动的电动车组的电子控制系统一般可以分为： ? 列车级控制 ? 动车级控制 ? 传动级控制 形成三级控制格局 一、电力牵引电子控制系统的分级管理模式 电机闭环控制；逆变器控制；诊断与监视 传动控制 牵引力控制；粘着控制；辅助系统控制；诊断与保护 动车级控制 指令传输；状态反馈 重联控制 特性控制；速度控制；目标制动 运行状态选择、显示 列车安全防护诊断 列车级控制 功能 层面 电力牵引控制系统分级管理 一、电力牵引电子控制系统的分级管理模式 1、列车级控制 列车级控制涉及与整个列车有关的给定值和控制变量。在多动力车的电动车组中，从司机室发出的控制指令，通过列车控制级处理后传送到其他动车中，实现统一指挥。 列车控制装置的输入来自司机台，包括运行状态指令：牵引或制动、前进或后退及速度或牵引力给定值。在多机重联的情况下，列车级控制保证各动力单元的负载均匀分配。 一、电力牵引电子控制系统的分级管理模式 2、动车级控制 这一级控制涉及车辆正常、有效运行的所有功能。动车控制级的主要任务： ? 优化粘着控制 ? 分配制动力 ? 对牵引力和制动力进行进一步处理后发送给传动级控制装置 一、电力牵引电子控制系统的分级管理模式 2、动车级控制 还具有以下功能： ? 限制冲击，提高运行舒适性 ? 监视主要设备的过电流、过电压、欠电压、过热，必要时切断主断路器 ? 限制一次电流，防止接触网不稳定 ? 对所测量的实际值（如电压、电流、速度、制动压力等）进行处理 一、电力牵引电子控制系统的分级管理模式 3、传动级控制 传动级控制实现对每个动力单元的开环和闭环控制，包括电动机的调节和变流器的控制，从而保证提供合适的牵引力和速度。 尽管在电动机调节方面存在各种各样的策略，脉宽调制技术也不相同，但传动级控制总包括一些基本功能。 一、电力牵引电子控制系统的分级管理模式 3、传动级控制 基本功能： ? 电动机调节（矢量控制、直接转矩控制、转差控制），空转与滑行保护或粘着优化利用 ? 电动机侧逆变器的控制 ? 变流器回路的监视与保护 ? 整个传动单元的故障检测与诊断 在交流传动电动车组的电子控制装置中，按照功能划分模块，即方便制造，也方便本身电路设计和系统集成。 在采用模拟器件的情况下，功能组是放置在一个机箱中的若干个分功能插件板按一定逻辑相连的体系，但随着集成电路和微处理器的应用，每个功能组可以被压缩成一个插件板。 二、电力牵引电子控制系统的分级管理模式 1、牵引/制动控制功能组 该功能组处理来自司机台的指令，并使其成为相应动力单元的基本控制指令，使其成为相应动力单元的基本控制指令。 该功能组包括生成牵引或制动工况的牵引/制动逻辑和运行方向逻辑；此外牵引力给定装置把司机控制器的指令加以处理，变成给定牵引力或给定制动力。 二、电力牵引电子控制系统的分级管理模式 2、输入/输出功能组 该功能组包括模拟量输入/输出口、数字输入/输出口。 该功能组是一种泛指，大多是数字型、模拟型或其他类型的I/O插件板，安装在各级控制装置中。多个功能组可以通过各种总线