转差频率矢量控制牵引变频调速系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种转差频率矢量控制牵引变频调速系统，包括交流牵引电动机、充电直流电源、通讯电路模块、显示仪和逆变器；充电直流电源通过与高压架线线路相连，并把高压架线线路的较高直流电压，降压转换成包括+24V直流电压在内的较低直流电压输出；通讯电路模块与显示仪相连；逆变器包括变频器主电路、母线电压检测电路、CPU中央单元电路、PWM信号驱动及隔离电路、三相电流检测电路、电源端子和电机转速检测电路；充电直流电源的+24V直流电压输出端通过多个控制开关与通讯电路模块相连。本实用新型专利技术结构有效解决电机重启慢以及过流等问题，能够满足恶劣工况且性能较为稳定可靠。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变频调速系统，特别是涉及一种转差频率矢量控制牵引变频调速系统。。
技术介绍
目前国内矿山用架线式机车运行环境比较恶劣，矿山电网电压波动达到±30%，架线线路高低不平，导致集电弓跳动频繁；另外无电区较多，车斗的连接简单，碰撞冲击大；机车的启动和制动较为频繁。目前国内架线式机车变频器的技术和产品还不成熟，国外的价格昂贵，而且现有的变频器大部分并不能满足实际工况，尚存在亟需改进之处。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够满足恶劣工况且性能稳定可靠的转差频率矢量控制牵引变频调速系统。实现本技术目的的技术方案是:一种转差频率矢量控制牵引变频调速系统，其特征在于:包括交流牵引电动机、充电直流电源、通讯电路模块、显示仪和逆变器；所述充电直流电源通过与高压架线线路相连，并把高压架线线路的较高直流电压，降压转换成包括+24V直流电压在内的较低直流电压输出；所述通讯电路模块与显示仪相连；所述逆变器包括变频器主电路、母线电压检测电路、CPU中央单元电路、PWM信号驱动及隔离电路、三相电流检测电路、电源端子和电机转速检测电路；所述充电直流电源的+24V直流电压输出端通过多个控制开关与通讯电路模块相连；所述通讯电路模块与逆变器中的CPU中央单元电路相连；所述逆变器中的变频器主电路与高压架线线路相连，并通过母线电压检测电路与CPU中央单元电路相连；所述变频器主电路还通过三相电流检测电路与交流牵引电动机相连。上述技术方案中，所述CPU中央单元电路依次与PWM信号驱动及隔离电路和变频器主电路相连。上述技术方案中，所述充电直流电源还输出+5V、+15V、-15V的直流电压输出端，并与所述电源端子相连；所述电源端子分别与PWM信号驱动及隔离电路、CPU中央单元电路、三相电流检测电路、电机转速检测电路相连。上述技术方案中，三相电流检测电路和电机转速检测电路还分别与CPU中央单元电路相连。本技术结构较为合理，由于具有充电直流电源，并且能够输出24V直流电压，可以在高压架线线路没有电时，能够作为电源使用，有效解决电机重启慢以及过流等问题，能够满足恶劣工况且性能较为稳定可靠。附图说明图1是本技术的一种结构示意图。具体实施方式(实施例1)图1是本技术的一种结构示意图，显示了本技术的一种具体实施方式。本实施例是一种转差频率矢量控制牵引变频调速系统，见图1所示，包括交流牵引电动机、充电直流电源、通讯电路模块、显示仪和逆变器；所述充电直流电源通过与高压架线线路相连，并把高压架线线路的较高直流电压，降压转换成包括+24V直流电压在内的较低直流电压输出；所述通讯电路模块与显示仪相连；所述逆变器包括变频器主电路、母线电压检测电路、CPU中央单元电路、PWM信号驱动及隔离电路、三相电流检测电路、电源端子和电机转速检测电路；所述充电直流电源的+24V直流电压输出端通过多个控制开关与通讯电路模块相连；所述通讯电路模块与逆变器中的CPU中央单元电路相连；所述逆变器中的变频器主电路与高压架线线路相连，并通过母线电压检测电路与CPU中央单元电路相连；所述变频器主电路还通过三相电流检测电路与交流牵引电动机相连。所述CPU中央单元电路依次与PWM信号驱动及隔离电路和变频器主电路相连。所述充电直流电源还输出+5V、+15V、-15V的直流电压输出端，并与所述电源端子相连；所述电源端子分别与PWM信号驱动及隔离电路、CPU中央单元电路、三相电流检测电路、电机转速检测电路相连。三相电流检测电路和电机转速检测电路还分别与CPU中央单元电路相连。本实施例中，变频器主电路由IGBT、吸收电容、电解电容、正负母排组成。IGBT是整个变频器主电路最基础和重要的部分。IGBT由上下两桥构成，分别用来产生交流电压的正半周和负半周。控制信号从“PWM信号隔离及驱动电路”输入。将从高压架线线路进来的直流电，逆变为变频变压的三相交流电，输出给三相交流电动机。PWM信号隔离及驱动电路由驱动模块构成。驱动模块上端为信号输出端，到IGBT模块，下端为信号输入端。信号从CPU中央单元电路输出到驱动模块，经驱动模块将信号隔离、放大，驱动IGBT带动电动机工作。母线电压检测电路用于检测监控点的数据输入到CPU中央单元电路进行比对处理，为CPU处理器提供过压、欠压、保护参考电压和斩波制动参考电压等信号数据。三相电流检测电路用于检测IGBT逆变输出的三相电流状况并反馈到CPU中央单元电路。它反映的是输出电流实时数据，关系到系统设定的各种电路保护参数、硬件保护值、软件保护值。电机转速检测电路用于监控机车行驶速度，并将机车行驶速度反馈给CPU中央单元电路。内部程序将速度信号做为很重要的计算数据，如果速度传感器损坏，将不能加速或加速就出现保护。显示仪用于显示工作电压、机车速度和总里程。CPU中央单元电路采用DSP型微处理器，是整个系统的核心，所有的信号、设定的参数在此集中处理。微机板有电源输入、三相PWM及斩波信号输出、速度信号输入、司控信号的输入、电流传感器器信号输入、电压传感器信号输入、磁敏传感器信号输入，均在此进行调度和分析处理。当检测到电动机过流时，可立即封锁PWM信号，几微秒就可关闭所有IGBT，无三相交流电压输出，实现系统的全面保护。本技术结构较为合理，由于具有充电直流电源，并且能够输出24V直流电压，可以在高压架线线路没有电时，能够作为电源使用，有效解决电机重启慢以及过流等问题，能够满足恶劣工况且性能较为稳定可靠。显然，本技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本技术的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本技术的保护范围。权利要求1.一种转差频率矢量控制牵引变频调速系统，其特征在于:包括交流牵引电动机、充电直流电源、通讯电路模块、显示仪和逆变器；充电直流电源通过与高压架线线路相连，并把高压架线线路的较高直流电压，降压转换成包括+24V直流电压在内的较低直流电压输出；通讯电路模块与显示仪相连；逆变器包括变频器主电路、母线电压检测电路、CPU中央单元电路、PWM信号驱动及隔离电路、三相电流检测电路、电源端子和电机转速检测电路；充电直流电源的+24V直流电压输出端通过多个控制开关与通讯电路模块相连；通讯电路模块与逆变器中的CPU中央单元电路相连；逆变器中的变频器主电路与高压架线线路相连，并通过母线电压检测电路与CPU中央单元电路相连；变频器主电路还通过三相电流检测电路与交流牵引电动机相连。2.根据权利要求1所述的转差频率矢量控制牵引变频调速系统，其特征在于:CPU中央单元电路依次与PWM信号驱动及隔离电路和变频器主电路相连。3.根据权利要求2所述的转差频率矢量控制牵引变频调速系统，其特征在于:充电直流电源还输出+5V、+15V、-15V的直流电压输出端，并与电源端子相连；电源端子分别与PWM信号驱动及隔离电路、CPU中央单元电路、三相电流检测电路、电机转速检测电路相连。4.根据权利要求3所述的转差频率矢量控制牵引变频调速系统，其特征在于:三相电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转差频率矢量控制牵引变频调速系统，其特征在于：包括交流牵引电动机、充电直流电源、通讯电路模块、显示仪和逆变器；充电直流电源通过与高压架线线路相连，并把高压架线线路的较高直流电压，降压转换成包括+24V直流电压在内的较低直流电压输出；通讯电路模块与显示仪相连；逆变器包括变频器主电路、母线电压检测电路、CPU中央单元电路、PWM信号驱动及隔离电路、三相电流检测电路、电源端子和电机转速检测电路；充电直流电源的+24V直流电压输出端通过多个控制开关与通讯电路模块相连；通讯电路模块与逆变器中的CPU中央单元电路相连；逆变器中的变频器主电路与高压架线线路相连，并通过母线电压检测电路与CPU中央单元电路相连；变频器主电路还通过三相电流检测电路与交流牵引电动机相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建，
申请(专利权)人：巨大矿业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：