[发明专利]一种交直交牵引传动系统的制动装置及制动方法

权利要求书

1.一种交直交牵引传动系统的交流侧制动装置，包括：变压器(81)、二极管不控整流器(82)、逆变器(83)、交流电机(84)、支撑电容(85)、晶闸管相控整流器(86)、电感(87)、电阻(88)、直流侧电压检测单元(89)、电机电流检测单元(810)和控制器(811)；其中所述变压器(81)、所述二极管不控整流器(82)、所述逆变器(83)、所述交流电机(84)、所述支撑电容(85)构成所述交直交牵引传动系统的主电路，所述晶闸管整流器(86)、所述电感(87)、所述电阻(88)构成所述交直交牵引传动系统的制动回路，所述直流侧电压检测单元(89)和所述电机电流检测单元(810)分别对直流侧电压和所述交流电机(84)的电流进行采样，所述交流侧制动装置的控制由所述控制器(811)实现；所述交直交牵引传动系统的交流侧制动装置的具体电路连接关系是：所述变压器(81)的原边连接电网，所述变压器(81)的副边接所述二极管不控整流器(82)，所述二极管不控整流器(82)将交流电变换为直流电，所述支撑电容(85)连接在所述二极管不控整流器(82)的直流侧的正负两端，所述逆变器(83)的输入端接到直流侧，所述逆变器(83)将直流电变换为电压和频率可控的交流电，所述逆变器(83)的三相输出接所述交流电机(84)，所述逆变器(83)的三相输出端同时并联接入所述晶闸管相控整流器(86)，所述晶闸管相控整流器(86)的输出端连接串联连接的电感(87)和电阻(88)；所述直流侧电压检测单元(89)检测直流侧电压，所述电机电流检测单元(810)检测所述交流电机(84)的电流；所述直流侧电压检测单元(89)和所述电机电流检测单元(810)将采样得到的所述直流侧电压和电机电流发送到所述控制器(811)，所述控制器(811)经过控制算法分别给所述逆变器(83)和所述晶闸管相控整流器(86)输出脉冲信号和相控角信号，所述逆变器(83)控制所述交流电机(84)运行，所述制动回路进行能耗制动。

2.如权利要求1所述的交直交牵引传动系统的交流侧制动装置，其特征在于：在所述交直交牵引传动系统的交流侧制动装置中，制动回路包括所述晶闸管相控整流器(86)、所述电感(87)和所述电阻(88)，所述电机电流检测单元(810)采集所述交流电机(84)输入端的三相电流，将所述直流侧电压检测单元(89)和所述电机电流检测单元(810)采集到的所述直流侧电压和电机电流发送到所述控制器(811)；所述控制器(811)经过运算给所述逆变器(83)输出脉冲信号，以控制所述交流电机(84)运行；当所述交流电机(84)运行在牵引工况时，直流侧电压稳定在所述二极管不控整流器(82)的输出值，此时制动回路中的所述晶闸管相控整流器(86)不工作，输出电压为零，所述制动电阻(88)上电流为零，不消耗能量；当所述交流电机(84)运行在制动工况时，所述直流侧电压检测单元(89)检测到直流侧电压升高，并发送给所述控制器(811)，所述控制器(811)向所述晶闸管相控整流器(86)发出相控角信号，使得所述晶闸管相控整流器(86)的输出电压大于零，将所述交流电机(84)制动产生的能量消耗在所述电阻(88)上，从而保证直流侧电压不会上升，而是稳定在所述二极管不控整流器(82)的输出值，所述晶闸管相控整流器(86)的相控角会随着直流侧电压的变化而变化，从而调节所述晶闸管相控整流器(86)的输出，由此，所述交直交牵引传动系统的交流侧制动装置是一种可调节的制动负载。