[发明专利]牵引电机调制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种牵引电机调制方法和装置。

背景技术

随着城市经济的发展和科学技术的进步,交通业也随之日益进步，其中，常见的轨道车辆依靠牵引电机提供牵引力，实现车速的增加、减小等。而在控制车速的变化时，通常采用PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）调制技术，具体的，通过VVVF（Variable Voltage and Variable Frequency，变频变压调速）逆变器在低输出频率段对牵引电机采用异步调制模式，而在高输出频率段时，采用同步调制模式。

然而，在调制过程中，作为轨道车辆主要动力装置的牵引电机，其噪声是轨道车辆的一个主要的声源，严重地影响车内乘客的舒适性以及沿线居民的工作和休息。

发明内容

本发明提供一种牵引电机调制方法和装置，用于降低调制过程中出现的噪音，保证乘客的舒适性。

第一方面，本发明提供一种牵引电机调制方法，包括：

采用脉冲宽度调制PWM信号对牵引电机进行异步调制以使牵引电机转动速率增长；所述异步调制过程中所述PWM信号是由频率随机变化的载波叠加三角波产生；

基于牵引电机的异步调制，当牵引电机转动速率为预设阈值时，对牵引电机进行同步调制。

第二方面，本发明提供一种牵引电机调制装置，包括：

异步调制模块，用于采用脉冲宽度调制PWM信号对牵引电机进行异步调制以使牵引电机转动速率增长；所述异步调制过程中所述PWM信号是由频率随机变化的载波叠加三角波产生；

同步调制模块，用于基于牵引电机的异步调制，当牵引电机转动速率为预设阈值时，对牵引电机进行同步调制。

本发明提供的牵引电机调制方法和装置，通过采用频率随机变化的载波控制PWM信号，以对牵引电机进行异步调制，使得作为震源的牵引电机的震动频率是变化的，从而各个频率下由震动辐射的声波在空气中传播时，可出现不同频率的声波的波峰和波谷叠加，使得噪声的声波能量相抵消，可显著地降低噪音，保证了乘客的舒适性，且不会对沿线居民的工作和休息带来干扰。

附图说明

图1为本发明牵引电机调制方法实施例一的流程图；

图2为本发明牵引电机调制方法实施例二的流程图；

图3为本发明实施例二中牵引电机进行调制的控制框图；

图4为本发明实施例二中牵引电机进行调制的波形示意图；

图5为现有技术噪音分贝的示意图；

图6为本发明实施例二中噪音分贝的示意图；

图7为本发明牵引电机调制装置实施例一的结构示意图；

图8为本发明牵引电机调制装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明牵引电机调制方法实施例一的流程图。如图1所示，该方法的执行主体为牵引电机调制装置，该装置可采用硬件和/或软件实现，其中硬件部分包括载波发生器、相关的控制电路等，而软件部分包括相关的控制算法等；该装置优选的可设置在牵引电机调制设备中，具体的该方法包括：

S101、采用PWM信号对牵引电机进行异步调制以使牵引电机转动速率增长。

在控制轨道车辆行驶时，轨道车辆的速率是由0开始增长，对应的，牵引电机的转动速率也随之变化；在当牵引电机转动速率不大于预设阈值时，采用PWM信号对牵引电机进行异步调制；当牵引电机转动速率经过异步调制达到预设阈值时，则对牵引电机进行同步调制，即执行S102。

在异步调制过程中，PWM信号包括多个频率的门极脉冲信号，而门极脉冲信号是通过载波叠加三角波产生的，在本实施例中，异步调制过程中PWM信号是由频率随机变化的载波叠加三角波产生的，从而使PWM信号的频率随机变化。上述载波常见的为正弦波，众所周知的，该正弦波附带有谐波信号，该谐波信号在进入牵引电机后经一系列作用，最终在牵引电机转子与定子间的气隙中产生电磁力，引起牵引电机的振动，进而向外辐射噪声。由上述噪声产生的原理可知，噪声声波的传播频率与上述谐波信号的频率相关，因此在现有技术中，由于载波的频率固定，所以牵引电机的震动频率也是固定不变的，进而该牵引电机作为震源，由固定频率震动而辐射的声波在空气中传播时，同一频率的声波的波峰和波峰叠加，波谷和波谷叠加，形成能量的累加，故而噪音较大，影响了乘客的舒适性。