[发明专利]电气减速额定值降低

说明书

技术领域

本公开内容总体涉及电气传动组件和机器，并且更具体地涉及用于限制至电气传动组件和机器的减速栅格(retarding grid)的功率的额定值降低策略。

背景技术

机器的电气传动组件通常提供诸如内燃机等的主功率源、发电机、功率电路以及耦合到一个或多个驱动轮或牵引设备的一个或多个牵引电机。当推进机器时，由主功率源或引擎产生的机械功率在发电机处被转换为电功率。该电功率在被供应至牵引电机之前通常被功率电路处理或调整。此外，功率电路以期望的转矩选择性地激活牵引电机以便引起驱动轮的运动。牵引电机将电功率变换回至机械功率以便驱动轮子并且推进电气传动机器或车辆。

机器在操作员期望降低电气传动机器的速度期间的操作模式中被减速。为了在这种模式下减速机器，减小来自主功率源或引擎的功率。典型的机器还包括刹车闸或其它类型的减速机构以降低机器的速度和/或使停止停止。当机器降低速度时，将机器的动量经由驱动轮的旋转被传递至牵引电机。牵引电机作用为发电机以将机器的动能转换成供应给电气传动组件的电功率。这个电功率可以通过存储、损耗、或由电气传动组件的任意其它形式的消耗来被耗散以便吸收机器的动能。目前存在的电气传动机器或车辆通常采用至少一个减速栅格组件，通过该减速栅格组件大量的动能以热的形式耗散。

典型的电气减速栅格组件包括一系列的电阻性元件和绝缘体，当电流通过该电阻性元件和绝缘体时通过其耗散热能。由于机器部件的尺寸和动量的幅度受到阻滞，大量的热能可以通过电阻性元件和绝缘体耗散。如此量级的热能的可以使相关联减速栅格的电阻性元件和绝缘体的温度显著地升高，并且如果其不被适当地管理，则可能对于相关联电气传动机器的整体操作是有害的。

过去的各种解决方案已采用诸如通过使用风扇或鼓风机的强制对流的主动冷却系统以在减速栅格的电阻性元件和绝缘体之上产生空气流动并且降低其温度。虽然这种主动冷却系统可以补偿在减速栅格的电阻性元件中的温度变化，但是诸如系统不能完全地解决在减速栅格的绝缘体中的温度变化。更具体地，减速栅格的绝缘体易受热点或温度的不均匀分布、以及过冲状态或当鼓风机切断时温度突然增加的影响。由这样的热点和过冲状态产生的绝缘体的温度可能极大地超过允许的阈值并且仍然不被目前存在的冷却解决方案检测到。

因此，需要提供更健壮和可靠地方式以最小化与电气传动机器相关联的减速栅格的过热状态而不仅仅依赖于被动和/或主动冷却解决方案。此外，需要优先限制传递至减速栅格的电阻性元件和绝缘体的能量。所公开的系统和方法在于解决以上提出的一个或多个需求。

发明内容

在本公开内容的一个方面中，提供了一种降低机器的减速栅格的额定值的方法。该方法确定与减速栅格相关联的电阻性元件和绝缘体的温度，如果电阻性元件和绝缘体的温度中的任何一个温度超过相应的温度阈值则生成触发，并且响应于该触发确定待应用于与机器相关联的动力传动系统的额定值降低的幅度。额定值降低的幅度至少部分基于电阻性元件和绝缘体的温度的反馈和前馈分析。额定值降低的幅度对应于动力传动系统的减速容量的降低。

在本公开内容的另一方面中，提供了一种降低机器的减速栅格的额定值的方法。该方法确定与减速栅格相关联的电阻性元件和绝缘体的温度，如果电阻性元件和绝缘体的温度中的任何一个温度超过相应的温度阈值则生成触发，响应于该触发确定功率额定值降低项，响应于该触发确定功率限制项，并且基于功率额定值降低和功率限制项确定额定值降低因数。功率额定值降低项至少部分基于电阻性元件和绝缘体的温度的反馈分析。功率限制项至少部分基于电阻性元件和绝缘体的温度的前馈分析。额定值降低因数对应于与机器相关联的动力传动系统的减速容量的降低。

在本公开内容的又一方面中，提供了一种用于至少具有减速栅格和动力传动系统的机器的电气减速额定值降低系统。额定值降低系统包括逆变器电路，被配置为在动力传动系统和减速栅格之间传送功率；以及电气耦合至逆变器电路的控制器。控制器被配置为基于减速栅格的电阻性元件和绝缘体的温度调整传送至减速栅格的功率的幅度。如果电阻性元件和绝缘体的温度中的任何一个温度超过相应的温度阈值则控制器生成触发，并且响应于该触发确定待应用于动力传动系统的额定值降低的幅度。额定值降低的幅度至少部分基于电阻性元件和绝缘体的温度的反馈和前馈分析。额定值降低的幅度对应于在动力传动系统的减速容量的降低。

附图说明

图1是根据本公开内容的教导构造的示例性电气传动机器的示意示图；

图2是降低电气传动机器的减速栅格的额定值的方法的流程图；以及