[发明专利]一种电传动牵引系统的保护方法及检测装置

说明书

本发明涉及电传动牵引系统，特别涉及电传动牵引系统的保护方法及检测装置，具体为一种电传动牵引系统的保护方法及检测装置。克服现有技术中的不足。本发明通过牵引控制单元发出的PWM信号，以及反馈回来的功率开关管状态信号，来判断功率开关管的动作是否和控制PWM信号保持一致；可以检测PWM脉冲输出故障、PWM脉冲线路故障、驱动电路故障、反馈线路故障、反馈信号接收故障；并且实时监测环路运行中的状态；且检测延时时间可以进行设置。本发明减小系统状态测试的复杂程度，且移植性较高，大大降低了检测设计成本。

技术领域

本发明涉及电传动牵引系统，特别涉及电传动牵引系统的保护方法及检测装置，具体为一种电传动牵引系统的保护方法及检测装置。

背景技术

在电传动牵引系统中，采用PWM控制的电压源型牵引变流器，对于变流器中的功率开关器件而言，同一桥臂的上下两个功率开关器件施加互补的驱动信号,由于功率开关器件均存在导通延时和关断延时，且导通时间往往小于关断时间,所以容易发生同桥臂两只功率开关器件同时导通的短路故障。

在变流器PWM控制中必须引入一段封锁时间,此时上下桥臂均将驱动信号封锁以保证同桥臂上一只开关管可靠关断后另一只开关管才能导通,以免上、下桥臂因同时导通而损坏；这段时间被称为开关时滞,亦称为死区时间。死区时间可以由硬件驱动电路来实现，也可以在软件中由PWM信号发生单元来实现。

在牵引系统中，牵引控制单元输出的PWM电平信号，经过驱动电路隔离和放大后来控制功率开关管的导通与关断动作。此时，作为牵引控制单元检测PWM脉冲与功率开关管的动作一致性就显得非常重要。

对于桥式变流器而言，为了防止这种短路故障的发生,目前大多采用驱动电路来检测功率开关管的工作状态以对其进行保护，检测到故障时提供一个故障信号给牵引控制单元，使牵引控制单元及时做出响应以保护牵引系统。

驱动电路具有功率开关管短路检测和保护功能，作为牵引控制单元，只是通过收到驱动电路的故障信号来判断是否有故障，进而进行保护动作；但驱动电路本身故障或误报，牵引控制单元无法判别，容易导致故障的进一步扩大化或故障的误判。

发明内容

本发明为克服现有技术中的不足，提供一种电传动牵引系统的保护方法及检测装置。本发明结合功率开关管驱动电路，通过牵引控制单元检测PWM脉冲与功率开关管的动作一致性来判断功率开关管的状态，对牵引系统及功率开关管进行二级保护，且可以实时检测牵引系统中的环路系统运行状态。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种电传动牵引系统的检测装置，包含牵引控制单元和牵引功率单元；

牵引控制单元包含主控制芯片、PWM脉冲生成与检测判断模块、PWM输出模块、信号接收模块；主控制芯片向PWM脉冲生成与检测判断模块发送数据，PWM输出模块输出六路PWM脉冲，分别为：PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6；

牵引功率单元包含有三个桥臂，每个桥臂分为上桥臂IGBT和下桥臂IGBT；每个桥臂的上桥臂IGBT和下桥臂IGBT分别连接一个驱动电路；

第一桥臂的上桥臂IGBT1与其对应的驱动电路一连接点对应为c1、g1、e1，第一桥臂的下桥臂IGBT2与其对应的驱动电路二连接点对应为c2、g2、e2；同理，第二桥臂的上桥臂IGBT3与其对应的驱动电路三连接点对应为c3、g3、e3，第二桥臂的下桥臂IGBT4与其对应的驱动电路四连接点对应为c4、g4、e4；第三桥臂的上桥臂IGBT5与其对应的驱动电路五连接点对应为c5、g5、e5，第三桥臂的下桥臂IGBT6与其对应的驱动电路六连接点对应为c6、g6、e6；