摘要：以地鐵車輛用DC750V牽引變頻器為例，采用IGBT作為主要開關元件設計了逆變器主電路及控制系統，并利用MATIAB/SIMUUNK進行了仿真。最后提出了用預測控制改善直接轉矩控制效果的構想。

關鍵詞：地鐵車輛；牽引變頻器；直接轉矩控制；預測控制

0 引言

我國地鐵車輛技術通過30多年的引進、研究和改進，在裝備制造方面已具備了一定的生產能力和技術基礎，但是與國際水平相比，仍存在差距。而這些差距主要表現在一些關鍵技術上，如牽引動力系統的交流傳動裝置，安全防護裝備等，在地鐵裝備國產化進程中這些都是我們的技術主攻方向。本文針對北京、天津地鐵的DC750V供電制式車輛設計了交流牽引變頻器調速系統的主電路，闡述了主要開關元件的選擇過程，重點對采用直接轉矩方法的控制系統的實現作了分析和設計，并作了MATLAB仿真。

1 系統設計

變頻機組的設計大體分為主電路、控制系統以及保護電路三部分。它們之間的關系如圖l所示。逆變電路中間回路包括過壓斬波，能量回饋及過壓釋放回路三相逆變回路中包括了IGBT保護電路；控制系統包括磁鏈、轉矩觀測以及電壓狀態(tài)選擇；在變頻機組的輸入回路中接有濾波電抗器和支撐電容，可以對變頻機組與供電系統之間的傳導干擾進行有效的隔離。系統的冷卻方式可根據IGBT的熱特性要求來選擇。系統主要技術參數為：額定輸入電壓：DC750V；最高輸入電壓：DCl000V；額定輸出容量：2x500kVA；額定輸出電壓：3相0-580V；額定輸出電流：2x497．5A；最大輸出電流：2X644A（2min）；最大再生電流：2x589A；輸出頻率：0-140Hz；最大開關頻率500Hz；額定效率：98％；控制方式：直接轉矩控制；開關最大尖峰電壓：△U=240V。

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