[发明专利]牵引逆变器控制方法及装置

权利要求书

1.一种牵引逆变器控制方法，其特征在于，包括：

配置参数，依据所述参数进入开环恒压频比控制或矢量控制；以及

对经上述控制步骤后输出的电压信号进行脉宽调制控制；

其中，所述开环恒压频比控制，如下实现：

依据设定斜率进行给定频率的爬升指令输入；以及

依据输入的给定频率的爬升指令分别计算出对应的电压信号，所述电压信号包括电压幅值信息和角度信息；

所述的矢量控制，如下实现：

判断是否有定速控制指令输入，是，采集机车实际速度信号和给定速度值，并依据所述速度信号和给定速度值计算得出给定转矩值；否则，依据牵引特性曲线计算出给定转矩值；

基于粘着控制算法对给定转矩值进行修正；

基于全速度范围的矢量控制算法依据经修正后的所述给定转矩值计算出电压信号，所述电压信号包括电压幅值信息和角度信息。

2.根据权利要求1所述的牵引逆变器控制方法，其特征在于，所述的全速度范围的矢量控制算法，包括如下步骤：

实时监测电机的转速，判断所述转速是否小于第一预设转速，若是，采用磁链开环控制算法；否则，继续下一步骤；

判断所述转速是否大于所述第一预设转速小于第二预设转速，若是，采用磁链闭环控制算法；否则，继续下一步骤；

判断所述转速是否大于所述第二预设转速，采用标量控制算法；否则，该转速为异常值，返回重新监测电机的转速。

3.根据权利要求1所述的牵引逆变器控制方法，其特征在于，所述的全速度范围的矢量控制算法，包括如下步骤：

根据设定斜率进行给定转矩的爬升指令输入；

根据输入的给定转矩的爬升指令分别计算出转矩电流给定值，将所述转矩电流给定值和转矩电流检测值进行偏差计算输出电压Q轴分量；

根据电机转速计算出磁链给定值，将所述磁链给定值和采用预设磁链观测模型观测的磁链观测值经调节器计算得出励磁电流给定值；将所述励磁电流给定值和励磁电流检测值进行偏差计算输出电压D轴分量；

将上述的电压Q轴分量和电压D轴分量分别和相应的前馈电压相加后经坐标变换得到输出电压的幅值和角度；

其中，电机全速度范围划分为三个转速范围，所述预设磁链观测模型在所述电机转速处于不同转速范围内采用不同的磁链观测模型。

4.根据权利要求1所述的牵引逆变器控制方法，其特征在于，配置参数之前，还包括：

采样牵引电路中的电压和电流信息，并对采样的信息进行数字化处理；

实时监测控制指令和状态信息；其中，所述控制指令包括：运行方向和/或手柄级位，状态信息包括：故障状态和/或指令状态；

依据采样的电压和电流信息以及实时监测的控制指令或状态信息，判断电机是否满足启动条件，若不满足，进入停机处理过程；否则，执行后续步骤。

5.根据权利要求1所述的牵引逆变器控制方法，其特征在于，所述脉宽调制控制，包括：

设置4个依次增大的切换速度值，分别为第一速度值、第二速度值、第三速度值和第四速度值，从所述第一速度值至所述第四速度值依次增大；

小于第一速度点之前的速度区间采用异步调制；

第一速度点至第二速度点之间的速度区间采用15分频同步调制；

第二速度点至第三速度点之间的速度区间采用7分频同步调制；

第三速度点至第四速度点之间的速度区间采用3分频同步调制；

第四速度点以后的速度区间采用方波调制。

6.根据权利要求5所述的牵引逆变器控制方法，其特征在于，所述的脉宽调制算法还包括：在上述各调制过程之间采用平滑过渡策略。

7.根据权利要求5所述的牵引逆变器控制方法，其特征在于，所述的脉宽调制算法还包括：在每个切换速度点处均设置一个滞环控制带，各切换速度点和滞环宽度通过参数进行配置。