一种交直交电力动车组抑制电机轴承温升的方法技术

一种交直交电力动车组牵引变流器抑制电机轴承温升的方法，实时检测4个电机的转速信号speed1、speed2、speed3、speed4和整车的车速信号n，分别计算n‑speed1、n‑speed2、n‑speed3、n‑speed4的差值的绝对值；如果任意一项的差值的绝对值大于预设的阈值信号Fset，就将电机的实际转矩给定值减小10％，否则，电机的实际转矩给定增加10％；将经过增减判断执行后的电机转矩值，再经过转矩限幅处理后作为实际转矩输出值Te，同时将实际转矩输出值Te与给定电机转矩值Te*进行比较，取较小者作为电机转矩的实际给定值，并作为下一个判断周期的电机实际转矩给定值；本发明专利技术解决了交直交电力动车组因轮径、黏着等问题引起的负载分配不平衡导致速度较低电机处于严重过载状态，有效抑制了电机轴承的温升。

A method to restrain the temperature rise of motor bearing in AC-DC-AC EMU

【技术实现步骤摘要】
一种交直交电力动车组抑制电机轴承温升的方法
本专利技术属于电机轴承温控
，尤其涉及一种交直交电力动车组抑制电机轴承温升的方法。
技术介绍
我国经过多年的高速铁路建设，拥有了发达的铁路网，目前已经位居世界之首，四通八达的铁路网将中国各地连成了一体。为节省列车车身空间，降低列车采购成本，动车组牵引传动系统广泛采用车控方式，一台牵引变流器驱动同一动车所有并联的牵引电机，这种控制方式，减少了功率器件的使用，简化了控制结构，但同时也带来一系列问题。由于制造误差以及动车组轮对在运行过程中不同程度的磨损，牵引电机参数以及列车转向架轮对直径将会存在不同程度的差异，不可避免的会造成并联运行的牵引电机间负荷分配不平衡的现象，负荷分配不均匀会使个别电机严重过载，轻则导致电机温升过高，重则超过粘着极限发生空转或者滑行，造成动车组车轮擦伤。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种交直交电力动车组抑制电机轴承温升的方法，其解决了车控方式下负载不平衡的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种交直交电力动车组抑制电机轴承温升的方法，所述方法包括以下步骤：S1：实时检测四个电机的转速信号speed1、speed2、speed3、speed4和整车的车速信号n；S2：分别计算n-speed1、n-speed2、n-speed3、n-speed4的差值的绝对值；S3：选取转差频率阈值Fset，分别用整车速度值与4个电机的转速值进行比较；如果任意一项的差值的绝对值大于预设的阈值信号Fset，就将电机的实际转矩给定值减小10％，否则，电机的实际转矩给定增加10％；S4：将经过增减判断执行后的电机转矩值，再经过转矩限幅处理后作为实际转矩输出值Te；S5：给定电机转矩值Te*；S6：将实际转矩输出值Te与给定电机转矩值Te*进行比较，取较小者作为电机转矩的实际给定值，并作为下一个判断周期的电机实际转矩给定值。进一步：所述异步电机恒磁通控制方式下的转矩公式Te可写为：其中，Rs、Rr分别为定子和转子电阻，Us为定子侧的相电压，Xls、Xlr分别为定子和转子的漏感抗，Xm为励磁电抗，s为转差率。在交流传动牵引控制系统中，由于转差率s一般很小，此时，sRs和s2·(Xls+Xlr)2项可以忽略，式(1)可以简化为：从式(2)可以看出，在定子电压Us和频率fs一定的情况下，转矩Te受到电机参数Rr和转差率s的影响。在电机参数一定的情况下，转差率s与转矩Te成正比关系，通过控制转差率s就可以控制转矩Te的输出了。与现有技术相比，本申请所具有的有益效果是：本申请解决在车控模式下，因负载不平衡导致的个别电机严重过载问题，降低了牵引电动机的轴承温升，有效改善电机轴承的运行寿命，并且改善了电力动车组在运载能力。附图说明图1为本专利技术交直交电力动车组2整1逆的车控结构示意图；图2为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：如图1所示，交直交电力动车组2整1逆的车控结构包括大板块，预充电模块、四象限整流模块、斩波模块、接地检测模块和逆变模块，其中预充电模块包括充电电阻R1、预充电接触器K11、主接触器K1，预充电模块1和预充电模块2结构相同。四象限整流模块包括g1、g2、g3、g44个开关管组成，四象限整流模块1和四象限整流模块2结构相同。斩波模块包括斩波开关管g5、斩波电流传感器A2、反向二极管D1、斩波电阻R5。接地检测模块包括电阻R3和R4，且R3阻值等于R4，电阻R3和R4串联在直流回路的两端组成了接地电阻监测回路。逆变模块包括g6、g7、g8、g9、g10、g11开关管组成的3相逆变电路，3相逆变的输出并联4台异步牵引电动机。M是4台特性相同的异步电动机，C1和C3为直流侧支撑电容，R2为慢放电阻，U1为直流母线电压传感器，U2为接地电压传感器。一种交直交电力动车组抑制电机轴承温升的方法，所述方法包括以下步骤：S1：每400微秒检测一次异步牵引电动机的转速信号speed1、speed2、speed3、speed4和整车的车速信号n。S2：分别计算n-speed1、n-speed2、n-speed3、n-speed4的差值的绝对值。S3：选取转差频率阈值Fset，分别用整车速度值与4个电机的转速值进行比较。当n-speed1、n-speed2、n-speed3、n-speed4的差值的绝对值任意一项大于预设的阈值信号Fset(即转差频率的限幅)，就将电机的实际转矩给定值减小10％，否则，电机的实际转矩给定值增加10％。S4：将经过增减判断执行后的电机转矩值，再经过转矩限幅处理后作为实际转矩输出值Te；S5：给定电机转矩值Te*；S6：将实际转矩输出值Te与给定电机转矩值Te*进行比较，取较小者作为电机转矩的实际给定值，并作为下一个判断周期的电机实际转矩给定值。其中，述异步电机恒磁通控制方式下的转矩公式Te可写为：其中，Rs、Rr分别为定子和转子电阻，Us为定子侧的相电压，Xls、Xlr分别为定子和转子的漏感抗，Xm为励磁电抗，s为转差率。在交流传动牵引控制系统中，由于转差率s一般很小，此时，sRs和s2·(Xls+Xlr)2项可以忽略，式(1)可以简化为：从式(2)可以看出，在定子电压Us和频率fs一定的情况下，转矩Te受到电机参数Rr和转差率s的影响。在电机参数一定的情况下，转差率s与转矩Te成正比关系，通过控制转差率s就可以控制转矩Te的输出了。本专利技术解决了车控模式下，因负载不平衡导致的个别电机严重过载问题，降低了牵引电动机的轴承温升，有效改善电机轴承的运行寿命，并且改善了电力动车组在运载能力。需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述的内容，并且可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交直交电力动车组抑制电机轴承温升的方法，所述方法包括以下步骤：/nS1：实时检测四个电机的转速信号speed1、speed2、speed3、speed4和整车的车速信号n；/nS2：分别计算n-speed1、n-speed2、n-speed3、n-speed4的差值的绝对值；/nS3：选取转差频率阈值Fset，分别用整车速度值与4个电机的转速值进行比较；/n如果任意一项的差值的绝对值大于预设的阈值信号Fset，就将电机的实际转矩给定值减小10％，否则，电机的实际转矩给定增加10％；/nS4：将经过增减判断执行后的电机转矩值，再经过转矩限幅处理后作为实际转矩输出值Te；/nS5：给定电机转矩值Te*；/nS6：将实际转矩输出值Te与给定电机转矩值Te*进行比较，取较小者作为电机转矩的实际给定值，并作为下一个判断周期的电机实际转矩给定值。/n

【技术特征摘要】
1.一种交直交电力动车组抑制电机轴承温升的方法，所述方法包括以下步骤：
S1：实时检测四个电机的转速信号speed1、speed2、speed3、speed4和整车的车速信号n；
S2：分别计算n-speed1、n-speed2、n-speed3、n-speed4的差值的绝对值；
S3：选取转差频率阈值Fset，分别用整车速度值与4个电机的转速值进行比较；
如果任意一项的差值的绝对值大于预设的阈值信号Fset，就将电机的实际转矩给定值减小10％，否则，电机的实际转矩给定增加10％；
S4：将经过增减判断执行后的电机转矩值，再经过转矩限幅处理后作为实际转矩输出值Te；
S5：给定电机转矩值Te*；
S6：将实际转矩输出值Te与给定电机转矩值Te*进行比较，取较小者作为电机转矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛剑博，张瑞峰，赵晨凯，王龙刚，宋志鹏，詹哲军，
申请(专利权)人：西安中车永电电气有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61