基于NXP+FPGA軌道交通異步電機牽引控制單元(TCU-IM)

異步電機牽引控制單元（TCU-IM）用于牽引逆變器-異步電機構成的牽引電傳動系統，可采用車控或架控方式。執行高性能異步電機復矢量控制策略，具有響應迅速、有效可靠的防空轉·滑行控制功能以及平穩、無沖擊的帶速重投技術。

無速度傳感器控制
通過轉速觀察算法，推算出準確的轉速和轉子位置，在實際應用中，達到省去速度傳感器的目的，降低成本并減少故障點。

弱磁控制
考慮逆變器輸出電壓與電機本體電流約束條件、最大轉差角頻率限制，以轉矩最大化輸出為目標得到全頻率范圍內的最優電流控制軌跡，控制牽引電機在保持恒定電壓的前提下拓寬調速范圍。

帶速重投控制
在軌道交通中，惰行結束或故障恢復后，牽引變流器需要重新投入，另外，無速度傳感器控制時，需要正確辨識轉子位置，采用帶速重投策略，實現無沖擊控制。

防空轉·滑行
TCU-IM中設計有高性能的防空轉·滑行控制策略，從而達到及時、有效地防止車輛發生空轉·滑行現象，并在不利的軌面條件下，實現最優黏著利用，提升車輛的有效牽引力。

分段同步空間矢量脈寬調制
軌道交通用大功率牽引逆變器受開關損耗與散熱條件限制，其開關頻率一般低于1kHz，部分條件下只有500Hz，低開關頻率容易引起電流波形畸變、轉矩脈動等問題。為解決這一問題，采用低頻段異步調制、中高頻段同步調制、高頻段方波調制的多模式分段調制方法。

運行&故障數據記錄維護
在列車運行過程中，對運行過程中所有數據進行存儲，用于運行記錄分析。
當發生故障時，單獨記錄牽引變流器發生故障時刻附近的運行信息，便于故障發生后對故障原因進行準確分析；同時單獨記錄對應的故障前后PWM指令和驅動反饋波形，以及相關的模擬量和數字量采樣值，通過查看PWM發波情況分析故障原因。

技術參數：
尺寸（寬×高×深）：
427mm×132mm×230mm
重量：
10kg
輸入電壓：
110VDC或24VDC
運行溫度范圍：
–25℃～+70℃
通訊接口：
CAN/MVB/串行鏈路