基于英飞凌XE164的低压蓄电池机车矢量控制系统设计与性能分析

本文主要探讨了在低压大牵引力蓄电池机车调速系统的设计中，如何利用英飞凌单片机XE164实现高效的矢量控制技术。文章针对现代环境保护和资源短缺背景下，电动车辆特别是采用低压异步电机的蓄电池机车的需求，着重强调了调速系统的重要性，尤其是转子磁链定向间接矢量控制技术的应用。 该控制系统的核心思想在于通过磁链开环控制的转差型间接矢量控制策略，将电机的转子磁链分解为定子励磁电流和定子转矩电流，然后通过PI调节与转子电流反馈相结合，生成精确的电压指令，再通过SVPWM（正弦脉宽调制）技术实现逆变器对功率开关器件的控制，从而达到稳定的动态和静态性能。 系统硬件设计方面，设计者构建了一个由XE164FN单片机为核心，集成了大容量存储器、高速运算能力、丰富的I/O接口以及低功耗特性的控制模块。单片机负责实时监控电机参数、处理控制算法、输出PWM信号，并实现与外部设备的串口通信。此外，还配备了一套IPM功率器件为核心的主电路功率变换模块，用于实现电力转换和高效能的电机驱动。 文章详细描述了XE164FN控制板的具体配置，包括其强大的内存支持、丰富的I/O接口以及内置的PWM模块，这些特性使得它在车用电机的数字化控制中有广泛应用。同时，文中还展示了系统的硬件结构图，直观地展示了各部分之间的连接和功能划分。 通过对系统进行实际试验和数据分析，作者验证了基于XE164的矢量控制系统的优越调速性能，证明了其在应对复杂工况时的稳定性与高效性，具有很高的工程实用价值。因此，这项研究对于提升低压大牵引力蓄电池机车的性能和可持续性具有重要意义。