11月底,由株洲所研發(fā)的永磁電機方波電流閉環(huán)控制技術在高速列車永磁系統(tǒng)試驗平臺上成功通過試驗驗證,等待裝車試運行。此舉意味著,株洲所成為世界首家掌握該項核心技術的軌道交通牽引設備供應商。
試驗結果表明,采用方波電流閉環(huán)控制后,永磁電機動態(tài)響應更快,電流更加平穩(wěn),電機總電流下降3A,電機額定溫升降低10K,顯著提升了永磁同步牽引系統(tǒng)的性能。
據技術專家介紹,在電機控制領域,當變流器電壓脈沖進入方波階段后,電壓幅值達到最大,無法再進行調節(jié)。因此,業(yè)內普遍認為,永磁電機在方波工況下電流無法實現閉環(huán)控制。然而,公司在高速列車永磁同步牽引系統(tǒng)開發(fā)中卻遇到了“攔路虎”:電機進入方波工況后電流抖動劇烈,永磁電機溫升過高,電流諧波含量增大且容易過流顛覆,嚴重影響了系統(tǒng)性能。解決永磁電機方波工況電流抖動,成了一個繞不開的技術問題。
今年年初,永磁電機控制技術負責人文宇良開始驗證永磁電機方波段實現電流環(huán)控制的理論可行性,隨即展開工程化研究。最終,他發(fā)明了通過輸出電壓修正及過調制區(qū)線性化提高方波模式下電流瞬時控制動態(tài)特性的方法,在業(yè)界率先實現了永磁電機在方波工況下的電流閉環(huán)控制技術。
這一技術的發(fā)明,解決了永磁電機在方波工況下電流無法實現閉環(huán)控制的難題,起到了提高電機功率、提升逆變器容量的作用,有利于減少電機損耗,降低永磁電機生產制造成本,提升永磁電機的總體性能。據介紹,未來,這一技術有望在所有大功率永磁電機控制領域得到應用,從而提升南車株洲所永磁電機控制的技術水平,鞏固公司永磁系統(tǒng)技術的世界領先地位。