城市轨道车辆电力牵引实验台测控系统设计.pdf

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1、90传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第9期城市轨道车辆电力牵引实验台测控系统设计宋瑞刚，杨俭，方宇(上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海201620)摘要：介绍了一种城市轨道车辆电力牵引实验台，针对其多参数采集和实时控制的特点，设计了基于虚拟仪器的测控系统。系统以工业计算机为核心，采用LabVIEW语言编程，对牵引电机进行转速闭环控制，并采集转速量，实时计算相应的车辆运行速度和路段，从而使负载电机进行动态阻力加载。系统实验结果与实车测

2、试数据的对比分析显示，该测控系统使牵引电机的启动阶段加速度保持1．03m／s，在电制动过程中，当直流母线电压达到设定阀值670V时，再生制动向电阻制动实时切换，工作特性与实车测试数据基本一致。系统对于城市轨道车辆牵引和电制动特性方面的研究具有重要意义。关键词：城市轨道车辆；电力牵引；测控系统；虚拟仪器中图分类号：U260．73；TP206文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)09--0090-03Designonmeasurementandcontrolsystemofelectrictract

3、ionexperimentalbenchforurbanrailwayvehicledrawnSONGRui—gang，YANGJian，FANGYu(SchoolofUrbanRailwayTransportation，Shangh~UniversityofEngineering，Shanghai201620，China)Abstract：Anelectrictractionexperimentalbenchforurbanrailwayvehicleisintroduced．Aimingatthefeatu

4、resofmulti-parameteracquisitionandreal-timecontrol，themeasurementandcontrolsystembasedonvirtualinstrumentisdesigned．Anindustrialcomputerisusedasthecore，LabVIEWlanguageisusedforprogramming，closed—loopspeedcontrolisrealizedondrawingmotor．Theroadspeedamountisco

5、llected，andtheaccordingvehiclespeedandsectionarerealtimecalculated，SOthattheresistanceisdynamicallyloadedbyloadmotor．Thecomparativeanalysisonexperimentalresultsandrealvehicletestdatashowsthatthecontrolsystemmakedrawingmotoraccelerationkeep1．03m／sduringinitia

6、lstage．Intheelectricbrakingstage．whentheDCbusvoltagereachesthesettingthresholdvalue670V，theregenerativebrakingswitchtoresistorbrakinginrealtime．Theworkingcharacteristicsofsystemkeepconsistentwiththeactualmeasurementdatas．Thesystemhasimportantmeaningfortheres

7、earchondrawingandelectricbrakingofurbanrailwayvehicle．Keywords：urbanrailwayvehicle；electrictraction；measurementandcontrolsystem；virtualinstrument0引言况下牵引动态特性的测试。牵引传动系统工作特性的研究是城市轨道交通相关课1城轨车辆电力牵引实验台的总体结构题研究的重点，由于牵引和负载的动态非线性程度高、参数城市轨道车辆电力牵引实验系统采用380V工频交流采集量大和控制复

8、杂等因素，实验平台及其测控系统的实电供电。在牵引子系统一侧，整流逆变单元内含540V直现难度较大，所以，该部分的研究往往停留在软件模拟和仿流母线，经逆变后对牵引电机进行VVVF控制。牵引电机真研究阶段。事实上，牵引传动系统和外部工作环境的关转速和实车保持1：1比例，而功率和转矩采用3：19进行等系需要通过探究式、模拟式、验证式等一系列形式的实验来比例缩放，即实验系统采用30kW电机模拟