[发明专利]一种模拟串励直流电机软特性的交流变频调速方法

说明书

本发明涉及矿用特种蓄电池车辆的变频调速技术，具体是一种模拟串励直流电机软特性的交流变频调速方法。本发明解决了现有低压DC/AC变频调速系统机械特性曲线过硬的问题。一种模拟串励直流电机软特性的交流变频调速方法，该方法是采用如下步骤实现的：1）将交流电机的输入端与变频器的输出端连接；2）当交流电机用于重载启动和满载爬坡时，变频器采用转矩矢量控制方式控制交流电机的转矩保持为最大转矩；3）当交流电机用于满载平路行驶时，变频器采用功率给定控制方式控制交流电机的功率保持为额定功率；4）当交流电机用于空载行驶时，变频器采用转矩给定控制方式控制交流电机的转矩保持恒定。本发明适用于矿用特种蓄电池车辆。

技术领域

本发明涉及矿用特种蓄电池车辆的变频调速技术，具体是一种模拟串励直流电机软特性的交流变频调速方法。

背景技术

目前，矿用特种蓄电池车辆普遍采用低压DC/AC变频调速系统来牵引，以替代传统的串励直流电机。然而实践表明，相较于传统的串励直流电机，低压DC/AC变频调速系统虽然具有诸多优点，但其由于自身原理所限，无法具备传统串励直流电机低速大转矩、高速小转矩的软特性，导致其存在机械特性曲线过硬的问题，由此导致其存在功率因数低下、运行效率低下的问题，从而导致车辆的续航里程缩短。基于此，有必要发明一种全新的交流变频调速方法，以解决现有低压DC/AC变频调速系统机械特性曲线过硬的问题。

发明内容

本发明为了解决现有低压DC/AC变频调速系统机械特性曲线过硬的问题，提供了一种模拟串励直流电机软特性的交流变频调速方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种模拟串励直流电机软特性的交流变频调速方法，该方法是采用如下步骤实现的：

1）假设交流电机输出最大转矩时的最高转速为n1，假设交流电机的额定转速为n2，假设交流电机的最高转速为n3，且n1＜n2＜n3；将交流电机的输入端与变频器的输出端连接；

2）恒转矩段控制：当交流电机用于重载启动和满载爬坡时，变频器采用转矩矢量控制方式控制交流电机的转矩保持为最大转矩，并将交流电机的最大功率限制为额定功率，同时将交流电机的最高转速限制为n1；当负载转矩＞交流电机的转矩时，交流电机的转速自动降低；当负载转矩＜交流电机的转矩时，交流电机的转速保持为n1；

3）恒功率段控制：当交流电机用于满载平路行驶时，变频器采用功率给定控制方式控制交流电机的功率保持为额定功率，并将交流电机的最高转速限制为n2；当负载转矩＞交流电机的转矩时，交流电机的转速自动降低；当负载转矩＜交流电机的转矩时，交流电机的转速与转矩成反比；

4）高速段控制：当交流电机用于空载行驶时，变频器采用转矩给定控制方式控制交流电机的转矩保持恒定，并将交流电机的最大功率限制为额定功率，同时将交流电机的最高转速限制为n3；当负载转矩＞交流电机的转矩时，交流电机自动减速；当负载转矩＜交流电机的转矩时，交流电机的转速保持为n3。

与现有低压DC/AC变频调速系统相比，本发明所述的一种模拟串励直流电机软特性的交流变频调速方法通过对交流电机采用分段控制策略，使得交流电机具备了传统串励直流电机低速大转矩、高速小转矩的软特性，由此其有效软化了机械特性曲线，从而显著提高了功率因数和运行效率，进而大幅延长了车辆的续航里程。

本发明有效解决了现有低压DC/AC变频调速系统机械特性曲线过硬的问题，适用于矿用特种蓄电池车辆。

附图说明

图1是本发明的原理示意图。

具体实施方式

一种模拟串励直流电机软特性的交流变频调速方法，该方法是采用如下步骤实现的：