The invention relates to a control method of railway locomotive over phase area, in particular to an automatic over phase separation control method of high-power permanent magnet direct drive locomotive traction system. The purpose of the invention is to control the four quadrant rectifier and inverter to perform corresponding actions through MCPU logic judgment when the locomotive receives the start signal of over split phase and enters the over phase condition, so as to stabilize the intermediate DC bus voltage and realize the purpose of uninterrupted power supply of auxiliary system. The invention divides the over phase control method of the traction system into three parts: logic control in the MCPU, which is mainly used for controlling the rectifier and inverter, coordinating their operation sequence; rectifier control, which is used for controlling the operation state of the four quadrant rectifier; inverter control, which is used for controlling the operation state of each motor. The invention sorts out the logical sequence and corresponding actions of each part in the process of over phase, solves the problem of uninterruptible power supply of auxiliary system in the process of over phase and the problem of restraining the back EMF of permanent magnet motor at high speed.
【技术实现步骤摘要】
大功率永磁直驱机车牵引系统自动过分相控制方法
本专利技术涉及铁路机车过分相区的控制方法,具体为大功率永磁直驱机车牵引系统自动过分相控制方法。
技术介绍
随着全国铁路大提速,带动着铁路行业朝高速、舒适的方向发展。单台电机功率高达1225KW,该机车为目前国内首次采用永磁直驱技术的大功率交流传动电力机车。大功率永磁直驱机车的总效率提升3%以上,每小时可节约电能200度,具有绿色环保、维护成本低等特点。由于铁路牵引接触网使用的是单相工频交流电,为了平衡电网负载,变电所会送出不同相位,故在供电区设立分相来防止短路,从而形成“分相区”或者“无电区”。大功率永磁直驱机车正常运行时,通过中间直流母线2800V给辅助系统供电,维持风机、空调等设备的运行。在机车进入过分相区时,断开主断路器来保证设备的安全,电机进行制动工况来通过分相区,网压恢复正常后再闭合主断,设备依次正常启动。由于永磁电机在不受控且电机有转速时,存在反电势,同时电机反电势与电机转速成正比。牵引工况特别是高速时,若电机反电势过高,则向中间直流母线侧充电,四象限整流会向电网回馈能量。这种情况很容易导致中间直流母线过压保护,若反电势超过IGBT耐压阈值,则会损坏模块。而现有的技术控制策略存在以下问题:1)未能实现辅助系统不间断供电,辅助系统停止工作,降低了客运机车的舒适性;2)过分相区时,机车上的辅助系统存在停止工作并重新启动,增加了接触器开关动作次数,同时也减少了接触器开关寿命,增加了维修成本;3)高速过分相区时,对电机隔 ...
【技术保护点】
1.大功率永磁直驱机车牵引系统自动过分相控制方法,其特征在于包括以下步骤:/n(1)网络控制系统接收到过分相开始信号后,将信号发送到TCU中的MCPU上,若MCPU接收到过分相开始信号,则整流、逆变器过分相开始动作,否则退出过分相程序;/n(2)整流、逆变器过分相动作完成后,MCPU向网络控制系统发送过分相准备完毕信号;/n(3)若网络控制系统接收到过分相准备完毕信号,则断主断路器,若未接到过分相准备完毕信号,且过分相开始信号发出时长到达设定时长时,则网络控制系统强制断主断路器,随后进入无电区;/n(4)通过无电区后且网压恢复正常,若网络控制系统接收到过分相结束信号,则合主断路器,MCPU接收到该信号后,四象限整流器开始发脉冲,否则继续断开主断路器;/n(5)若整流器启动完成,则进入逆变器过分相结束动作,否则四象限整流器继续启动;/n(6)当逆变器过分相结束动作完成,若MCPU接收到过分相恢复完成信号,则退出过分相,否则继续进行逆变器过分相结束动作。/n
【技术特征摘要】
1.大功率永磁直驱机车牵引系统自动过分相控制方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)网络控制系统接收到过分相开始信号后,将信号发送到TCU中的MCPU上,若MCPU接收到过分相开始信号,则整流、逆变器过分相开始动作,否则退出过分相程序;
(2)整流、逆变器过分相动作完成后,MCPU向网络控制系统发送过分相准备完毕信号;
(3)若网络控制系统接收到过分相准备完毕信号,则断主断路器,若未接到过分相准备完毕信号,且过分相开始信号发出时长到达设定时长时,则网络控制系统强制断主断路器,随后进入无电区;
(4)通过无电区后且网压恢复正常,若网络控制系统接收到过分相结束信号,则合主断路器,MCPU接收到该信号后,四象限整流器开始发脉冲,否则继续断开主断路器;
(5)若整流器启动完成,则进入逆变器过分相结束动作,否则四象限整流器继续启动;
(6)当逆变器过分相结束动作完成,若MCPU接收到过分相恢复完成信号,则退出过分相,否则继续进行逆变器过分相结束动作。
2.根据权利要求1所述大功率永磁直驱机车牵引系统自动过分相控制方法,其特征在于逆变器过分相按照以下步骤进行:
(1)若逆变器接收到MCPU过分相开始信号,则电机开始降功并至0,否则逆变器过分相结束;
(2)电机降功至0后,根据辅助系统的总功率计算出其中一电机转矩,该电机转制动状态来维持中间母线电压稳定,随后向MCPU发送...
【专利技术属性】
技术研发人员:张巧娟,苏鹏程,路瑶,周喜梅,张吉斌,于森林,詹哲军,
申请(专利权)人:中车永济电机有限公司,
类型:发明
国别省市:山西;14
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