[发明专利]轨道车辆及其牵引电机的控制方法、控制装置

说明书

本发明公开了一种轨道车辆及其牵引电机的控制方法、装置，其中，控制方法包括：获取牵引电机的目标转速；判断目标转速所处的速度区间，其中，速度区间至少包括第一速度区间0～f1、第二速度区间f1～f2和第三速度区间f2～f3；根据目标转速所处的速度区间生成相应的脉宽调制信号，并将脉宽调制信号发送至牵引变流器，以通过牵引变流器驱动牵引电机，其中，如果目标转速处于第一速度区间0～f1，则生成第一脉宽调制信号，如果目标转速处于第二速度区间f1～f2，则生成第二脉宽调制信号，如果目标转速处于第三速度区间f2～f3，则生成第三脉宽调制信号。该控制方法能够减小牵引电机控制的复杂性，便于牵引电机控制产品的开发。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道车辆牵引电机的控制方法、一种轨道车辆牵引电机的控制装置和一种轨道车辆。

背景技术

目前，轨道车辆基本都会采用牵引电机为牵引动力源。牵引电机通过牵引变流器进行驱动，其中，牵引变流器多采用两电平拓扑结构，牵引变流器供电系统的电压一般比较高(如750V，1500V等)，因此牵引变流器通常会选用耐高压的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块，受限于高压功率模块的开关频率的限制，轨道车辆的牵引控制器广泛采用多模式混合调制技术。

如图1所示，多模式混合调制技术通常在低频段采用异步SVPWM(Space VectorPulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)调制，中频段采用同步SVPWM调制和特殊同步调制，额定频率以上采用方波控制。其中，特殊同步调制广泛应用离线优化脉宽调制方法。离线优化脉宽调制是基于某个目标函数(电流谐波、扭矩脉动、谐波电流有效值、系统损耗等)来确定一个周期内的开关角的分布，可以用较少的开关次数获得较好的输出特性，SHEPWM(Selective Harmonic Elimination Pulse Width Modulation，特定谐波消除脉宽调制)便是其中一种，通过优化选择开关时刻对特定的谐波进行消除，减小该谐波对电机的影响，同时有较高的电压利用率。但SHEPWM的开关角计算需要求解超越方程，很难实时计算，一般都是将其离线计算好，存储到芯片中以备利用。

发明人发现，上述多模式混合脉宽调制技术在特殊同步调制阶段和方波调制阶段，因非常小的载频比(即载波与控制基波频率的比值)，使得牵引电机的控制难度加大，另外，不同阶段的切换也会带来非常多的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种轨道车辆牵引电机的控制方法，该方法能够减小牵引电机控制的复杂性，便于牵引电机控制产品的开发。

本发明的第二个目的在于提出一种轨道车辆牵引电机的控制装置。

本发明的第三个目的在于提出另一种轨道车辆牵引电机的控制装置。

本发明的第四个目的在于提出一种轨道车辆。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种轨道车辆牵引电机的控制方法，包括以下步骤：获取所述牵引电机的目标转速；判断所述目标转速所处的速度区间，其中，所述速度区间至少包括第一速度区间0～f1、第二速度区间f1～f2和第三速度区间f2～f3；根据所述目标转速所处的速度区间生成相应的脉宽调制信号至牵引变流器，以通过所述牵引变流器驱动所述牵引电机，其中，如果所述目标转速处于所述第一速度区间0～f1，则生成第一脉宽调制信号，如果所述目标转速处于所述第二速度区间f1～f2，则生成第二脉宽调制信号，如果所述目标转速处于所述第三速度区间f2～f3，则生成第三脉宽调制信号，其中，所述第一脉宽调制信号包括采用SVPWM或者SPWM脉宽调制技术所调制的信号，所述第二脉宽调制信号包括采用非连续脉宽调制技术所调制的信号，所述第三脉宽调制信号包括采用非连续脉宽调制技术且采用同步调制技术所调制的信号。