[发明专利]一种高速列车用开关磁阻电机驱动装置

说明书

一种高速列车用开关磁阻电机驱动装置，它包括司机室控制面板、列车驱动控制器、开关磁阻电机和高速列车传动系统，所述司机室控制面板向列车驱动控制器发出需求转速指令，所述列车驱动控制器根据接收的需求转速指令进行分析处理后向开关磁阻电机发出控制指令，然后所述开关磁阻电机根据控制指令驱动高速列车传动系统，司机室控制面板与列车驱动控制器连接，列车驱动控制器与开关磁阻电机连接，开关磁阻电机与高速列车传动系统连接，本发明提供一种高速列车用开关磁阻电机驱动装置，它不仅能提升对高速列车传动系统的快速性、定位精确度、可靠性，同时降低牵引电机的成本。

技术领域

本发明属于电子设备领域，尤其是用于高速列车用开关磁阻电机驱动装置。

背景技术

高速列车作为城市轨道交通系统的重要组成部分，而其牵引传动系统在某种程度上决定了高速列车的动力品质、能耗和控制特性，同时也影响着高速列车的可靠性、经济性与舒适性，牵引传动系统是高速列车节能升级的关键所在。当前高速列车采用的鼠笼式异步电机传动系统，由于异步电动机起动转矩较小，起动电流冲击大，效率和功率因数较低，而且效率和功率因数在低负载率运行时会变得更低，所以造成电能浪费很严重。而当前用于较多的永磁牵引传动技术，目前部分产品已投入运营使用。然而永磁材料抗震能力差，容易受温度影响，存在高温或偶尔出现短路电流而产生的去磁的危险，可靠性稍差，且价格较贵。而开关磁阻电机驱动系统启动转矩大、起动电流小、可重载起动，结构简单、运行可靠、高效，可四象限运行，具有串励直流电机的输出特性，同时电机成本低，更适合用作高速列车传动系统。

为了保证高速列车安全稳定的运行，防止意外事故的发生，就必须要对其快速、可靠、准确的定位以及控制。

发明内容

本发明提供一种高速列车用开关磁阻电机驱动装置，它不仅能提升对高速列车传动系统的快速性、定位精确度、可靠性，同时降低牵引电机的成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高速列车用开关磁阻电机驱动装置，它包括司机室控制面板、列车驱动控制器、开关磁阻电机和高速列车传动系统，司机室控制面板向列车驱动控制器发出需求转速指令，列车驱动控制器根据接收的需求转速指令进行分析处理后向开关磁阻电机发出控制指令，然后开关磁阻电机根据控制指令驱动高速列车传动系统。

司机室控制面板与列车驱动控制器连接，列车驱动控制器与开关磁阻电机连接，开关磁阻电机与高速列车传动系统连接。

所述列车驱动控制器，它包括转速差分电路、转速控制器、转矩电流转换电路、电流差分电路、放大电路、脉宽调制电路、功率驱动电路、绕组电流传感器、转子位置传感器、光电耦合器、位置计算电路、转速计算电路、导通角计算电路、DSP控制电路，所述转速差分电路与转速控制器连接，所述转速控制器与转矩电流转换电路连接，所述转矩电流转换电路分别与电流差分电路和导通角计算电路连接，所述电路差分电路与放大电路连接，所述放大电路与脉宽调制电路连接，所述脉宽调制电路与功率驱动电路连接，所述功率驱动电路与开关磁阻电机连接，所述开关磁阻电机分别与绕组电流传感器和转子位置传感器连接，所述绕组电流传感器与电流差分电路连接，所述转子位置传感器与光电耦合器连接，所述光电耦合器分别与位置计算电路和转速计算电路连接，所述位置计算电路与导通角计算电路连接，所述导通角计算电路与DSP控制电路连接，所述转速计算电路分别与导通角计算电路和转速差分电路连接，所述DSP控制电路与开关磁阻电机连接。

一种高速列车用开关磁阻电机驱动装置运行流程如下：

首先所述司机室控制面板向转速差分电路发出参考转速信号。

进一步地，所述转速差分电路将参考转速信号与从所述转速计算电路收到的开关磁阻电机位置转速信号进行差分处理得到差分转速信号。

进一步地，所述差分转速信号经过转速控制器进行分析处理得到转矩信号，所述转矩信号再根据转矩电流转换电路转换成电流信号1。