[發明專利]直驅永磁電力機車輔助變流器控制設備

在審

• 申請號: 201811324896.3
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN111162659A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 葸代其;張宇龍;張吉斌;于森林;張瑞峰;高永軍;李東;鄒會杰;梁海剛
• 申請（專利權）人: 中車永濟電機有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 孫靜;劉芳

本發明提供一種直驅永磁電力機車輔助變流器控制設備，該設備包括：數字信號處理DSP芯片以及現場可編程門陣列FPGA芯片，DSP芯片與FPGA芯片總線連接，其中FPGA芯片用于通過模擬量采樣板卡和數字量采樣板卡獲取輔助變流器的模擬量和數字量，并對模擬量和數字量進行邏輯運算處理，得到邏輯運算處理后的數據；DSP芯片用于對邏輯運算處理后的數據進行控制運算處理，得到脈沖寬度；FPGA芯片還用于根據脈沖寬度進行調制運算處理，得到輔助變流器的驅動脈沖序列，彌補了單獨的DSP芯片在實現控制功能時采樣速度低和芯片資源分配不合理的缺陷。

技術領域

本發明涉及自動控制技術，尤其涉及一種直驅永磁電力機車輔助變流器控制設備。

背景技術

輔助變流器作為為整車提供輔助電源的設備，為機車冷卻系統的風機和水泵、照明系統設備、制動系統空壓機等直接提供動力，同時通過充電機和蓄電池為整車控制系統間接提供電力來源，輔助變流器的控制方法也就顯得尤為重要。

傳統的輔助變流器采用單獨的數字信號處理技術(Digital Signal Processing，DSP)芯片來實現核心控制。

但是隨著相關技術的發展，輔助變流器的開關頻率和控制精度要求不斷提高，單獨的DSP芯片難以滿足輔助變流器的工作需求，在數據采樣速度以及芯片資源分配難以達到滿意的效果。

發明內容

本發明實施例提供一種直驅永磁電力機車輔助變流器控制設備，以解決傳統輔助變流器控制設備中單獨的DSP芯片在數據采樣速度、計算處理以及芯片資源分配難以達到滿意的效果的問題。

第一方面，本發明實施例提供一種直驅永磁電力機車輔助變流器的控制設備，其特征在于，包括：數字信號處理DSP芯片以及現場可編程門陣列FPGA芯片，所述DSP芯片與所述FPGA芯片總線連接，其中

所述FPGA芯片用于通過模擬量采樣板卡和數字量采樣板卡獲取輔助變流器的模擬量和數字量，并對所述模擬量和數字量進行邏輯運算處理，得到邏輯運算處理后的數據；

所述DSP芯片用于對所述邏輯運算處理后的數據進行控制運算處理，得到脈沖寬度；

所述FPGA芯片還用于根據所述脈沖寬度進行調制運算處理，得到所述輔助變流器的驅動脈沖序列。

在一種可能的設計中，所述控制運算處理包括：Park變換處理，電壓、電流雙閉環解耦控制處理、IPark變換處理以及零序電壓注入處理；

所述調制運算處理包括：脈沖生成處理；

所述DSP芯片具體用于對所述邏輯運算處理后的數據依次進行Park變換處理，電壓、電流雙閉環解耦控制處理、IPark變換處理以及零序電壓注入處理，得到零序電壓注入處理后的數據；

所述FPGA芯片具體用于對所述零序電壓注入處理后的數據進行脈沖生成處理，得到脈沖生成處理后的數據。

在一種可能的設計中，所述FPGA芯片還用于根據采集到的所述輔助變流器的運行數據，確定所述輔助變流器中的部件是否發生故障；

若所述FPGA芯片確定所述輔助變流器中的部件發生故障，則將故障信息發送給所述DSP芯片；

若所述FPGA芯片確定所述輔助變流器中的部件未發生故障，則將所述運行數據發送至所述DSP芯片；

所述DSP芯片還用于根據所述故障信息確定所述部件發生故障；

所述DSP芯片還用根據所述運行數據判斷所述輔助變流器內的部件是否發生故障。

在一種可能的設計中，所述FPGA芯片還具體用于根據采集到的所述輔助變流器的運行數據，在確定運行數據大于第一預設閾值時，確定所述部件發生故障。