[发明专利]适用于轨道车辆牵引系统的异步电机制动方法及装置

说明书

本发明提供了一种适用于轨道车辆牵引系统的异步电机制动方法及装置，适用于轨道车辆牵引系统的异步电机制动方法包括：根据异步电机定子的电流以及速度确定其两相静止坐标系下的定子电压参考值；当所述异步电机由再生制动至反接制动转变时，设置所述异步电机定子的电流频率的变化范围阈值；根据所述定子电压参考值以及所述变化范围阈值对所述异步电机进行制动操作。本发明可以减少轨道车辆牵引系统的空气制动带来的闸瓦磨损，从而节省轨道车辆的相关生产成本和维修成本。

技术领域

本申请属于轨道交通技术领域，具体涉及电力电子与电力传动领域中交流电机控制技术领域，特别是一种适用于轨道车辆牵引系统的异步电机制动方法及装置。

背景技术

电气化铁路具有运载量大、速度快、污染小和运营成本低等优点，长期以来，其投资建设得到了高度重视和大力支持。电气化铁路的动力核心是电力牵引传动系统，其中，“交-直-交”型电力牵引传动模式已成为现有技术中电气化铁路的主流传动方式，异步牵引电机作为该系统的动力来源，其牵引与制动性能的优劣直接关系到列车的运输能力与运行安全。

列车在运行过程中包括两个核心工况：牵引工况和制动工况。随着列车运行速度的不断提高，如何让列车在满足制动减速度和制动距离、乘客舒适性以及安全可靠性的前提下，进行高效制动已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

目前，轨道交通车辆的制动方式是电-空联合制动。电-空联合制动的流程为：当列车运行在中高速时，以再生制动为主，当列车制动至低速(10km/h)以下时，会逐渐切除再生制动并逐渐投入空气制动直至列车可靠停车，电-空联合制动特性曲线如图1所示。其中，再生制动通过控制牵引电机工作在再生制动工况即可实现，同时再生制动还可以将减速过程中的动能转换为电能经牵引变流器回馈至牵引网，是一种非常理想的电气制动方式；但空气制动是一种机械制动方式，它通过闸瓦与制动盘或车轮间的摩擦将车辆减速过程中的能量耗散，因此电-空联合制动有着其本身无法克服的缺点，具体地：：

(1)空气制动依靠摩擦实现制动，易造成机械制动部件的磨损，维护成本高；

(2)空气制动方式的可控性较差，电气和空气制动切换后易造成停车位置不准确；

(3)空气制动较电气制动的响应速度慢，两种制动方式在切换过程中配合困难；

(4)电气制动和空气制动在切换过程中可能会引起加速度突变，乘客舒适性下降。

发明内容

本发明所提供的适用于轨道车辆牵引系统的异步电机制动方法及装置，可以降低轨道车辆牵引系统的空气制动带来的闸瓦磨损，节省生产和维修成本。

为解决本申请背景技术中的技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种适用于轨道车辆牵引系统的异步电机制动方法包括：

根据异步电机定子的电流以及速度确定其两相静止坐标系下的定子电压参考值；

当所述异步电机由再生制动至反接制动转变时，设置所述异步电机定子的电流频率的变化范围阈值；

根据所述定子电压参考值以及所述变化范围阈值对所述异步电机进行制动操作。

一实施例中，适用于轨道车辆牵引系统的异步电机制动方法还包括：

根据所述异步电机定子的三相电压误差对所述定子电压参考值进行修正。

一实施例中，所述根据所述定子电压参考值以及所述变化范围阈值对所述异步电机进行制动操作，包括：

根据修正后的定子电压参考值以及所述变化范围阈值对所述异步电机进行制动操作。

一实施例中，所述根据异步电机定子的电流以及速度确定其两相静止坐标系下的定子电压参考值，包括：