The invention is applicable to the field of operation and maintenance of permanent magnet driven trains, and is a life extension control method for inverter systems after demagnetizing failures. A solution is proposed for the uneven distribution of torque caused by the demagnetization of the motor and the sharp increase of inverter losses. It is divided into two parts: offline modeling, simulation and real-time monitoring. In the off-line hybrid modeling simulation, a number of different demagnetization conditions are taken to solve the power distribution coefficient which makes the inverter system life as long as possible, and the power distribution coefficient is obtained by Newton interpolation method. Then, the demagnetization state monitoring is carried out during the train traction, and the degree of demagnetization and the corresponding power distribution coefficient of the train are obtained in real time through the similarity matching of the simulation state characteristics under different demagnetization and load conditions, and the inverter system is extended on the premise of ensuring that the traction performance of the train is not obviously affected. The overall life span.
【技术实现步骤摘要】
一种针对退磁故障后逆变器系统延寿控制方法
本专利技术涉及永磁驱动列车的运营维护领域,具体地说,是一种防止永磁同步电机的退磁这一特殊故障形式对逆变器部件造成额外损伤的延寿控制方法。
技术介绍
随着轨道交通行业的不断发展,新型的永磁同步电机已经得到了广泛的应用。虽然永磁同步电机具有功率系数高,噪音小等优点,但是其特有的永磁体退磁故障则会给列车带来严重的影响。永磁同步电机的退磁故障会造成电机的输出转矩下降,同一转向架上的两个电机的转矩分配发生了变化,这将会导致故障电机侧的逆变器负载大大增加,从而导致逆变器中的IGBT元件损伤急剧增加,造成了运营过程中的隐患。针对这种问题,采用延寿控制的思想,通过适当的策略,在对于服役性能没有明显影响的前提下,抑制或是缓解关键部件的损伤加剧问题,那么就能增加系统的整体寿命,从而减少维修次数,改善平均故障的间隔时间(MTBF)。这对于运营维护方面有着积极的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善永磁同步电机的退磁故障对其逆变器损伤的不利影响,延长逆变器系统的寿命。为实现以上目的,本专利技术是通过以下技术方案来实现:本专利技术涉及一种针对退磁故障后逆变器系统延寿控制方法,包括以下步骤:(1)对牵引系统主要部件进行混合离线建模,所述模型包含电机d-q模型、逆变器电热、损伤模型和电机动力学模型;(2)选取电机在恒转矩阶段加速度,总加速时间以及前后电机在60km/h-70km/h加速阶段的平均q轴电流为步骤(1)所述的四种模型作为识别退磁程度的标志,将四种模型的识识别退磁程度的标志组成一个参数向量,记为yi=[yi(n1),yi(n2), ...
【技术保护点】
1.一种针对退磁故障后逆变器系统延寿控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对牵引系统主要部件进行混合离线建模,所述模型包含电机d‑q模型、逆变器电热、损伤模型和电机动力学模型;(2)选取电机在恒转矩阶段加速度,总加速时间以及前后电机在60km/h‑70km/h加速阶段的平均q轴电流为步骤(1)所述的四种模型作为识别退磁程度的标志,将四种模型的识识别退磁程度的标志组成一个参数向量,记为yi=[yi(n1),yi(n2),yi(n3),yi(n4)];其中:yi(n1)代表当前工况下电机在恒转矩阶段加速度,yi(n2)代表当前工况下总加速时间,yi(n3)代表前电机在60km/h‑70km/h加速阶段的平均q轴电流,yi(n4)代表后电机在60km/h‑70km/h加速阶段的平均q轴电流;(3)以步骤(2)中参数向量的格式,在实验室中离线选取电机在健康状况与若干不同退磁状况的参数向量,按退磁程度从小到大组成标准矩阵DT=[y1,y2,…,yn];其中:y1,y2,…,yn第1,2直至n次工况下的yi向量,yi定义在步骤(2)中已给出;(4)获取电机实际运行状态下的参数向量,记为Yin, ...
【技术特征摘要】
1.一种针对退磁故障后逆变器系统延寿控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对牵引系统主要部件进行混合离线建模,所述模型包含电机d-q模型、逆变器电热、损伤模型和电机动力学模型;(2)选取电机在恒转矩阶段加速度,总加速时间以及前后电机在60km/h-70km/h加速阶段的平均q轴电流为步骤(1)所述的四种模型作为识别退磁程度的标志,将四种模型的识识别退磁程度的标志组成一个参数向量,记为yi=[yi(n1),yi(n2),yi(n3),yi(n4)];其中:yi(n1)代表当前工况下电机在恒转矩阶段加速度,yi(n2)代表当前工况下总加速时间,yi(n3)代表前电机在60km/h-70km/h加速阶段的平均q轴电流,yi(n4)代表后电机在60km/h-70km/h加速阶段的平均q轴电流;(3)以步骤(2)中参数向量的格式,在实验室中离线选取电机在健康状况与若干不同退磁状况的参数向量,按退磁程度从小到大组成标准矩阵DT=[y1,y2,…,yn];其中:y1,y2,…,yn第1,2直至n次工况下的yi向量,yi定义在步骤(2)中已给出;(4)获取电机实际运行状态下的参数向量,记为Yin,注意此参数向量Yin是指电机实际工作时通过步骤(2)监测到的参数向量,并非步骤(3)中在实验室中获取的参数向量;(5)计算Yin对于标准矩阵的相似度权值,记为A=[a1,a2,…,an];Yin与标准...
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