[发明专利]用于运输车辆特别是轨道车辆的动力传动系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运输车辆特别是轨道车辆的动力传动系统，其包括：

电动机，该电动机包括轴、定子和转子，转子可绕轴的轴线旋转运动；

动力供应系统，该动力供应系统接收直流输入电压并输送多相电压到电动机，该动力供应系统的调制系数等于电动机的每相电压幅值除以直流输入电压，以及

表示转子旋转速度的信号的传感器。

本发明还涉及一种装备上述动力传动系统的运输车辆，特别是轨道车辆。

本发明还涉及一种控制运输车辆特别是轨道车辆的动力传动系统的方法，该动力传动系统包括具有轴、定子和转子的电动机，转子可绕轴的轴线旋转运动，该方法包括以下步骤：

向电动机提供多相电压，使用动力供应系统，该动力供应系统接收直流输入电压并输送所述多相电压，该系统动力供应的调制系数等于每相电压幅值除以直流输入电压，以及

测量转子的旋转速度。

背景技术

运输车辆的动力传动系统的电动机一般由多相电压通过动力供应系统供电。该多相电压被脉宽调制。该供电电压的谐波在转子中产生谐波电流。

然而，这些产生的谐波电流造成转子中焦耳(Joule)和傅柯(Foucault)效应引起的损耗，引起转子的显著加热。

本发明旨在提出一种动力传动系统，使得减少转子中由焦耳和傅柯效应引起的损耗成为可能。

发明内容

为了那个目的，本发明涉及上述类型的动力传动系统。该动力传动系统还包括用于改变调制系数的装置，适于在转子旋转速度属于低于预定的转换值的第一区间的值时，相对于在没有用于改变调制系数的装置情况下的调制系数减小调制系数，并用适于在转子旋转速度属于高于预定的转换值的第二区间的值时，相对于在没有用于改变调制系数的装置情况下的调制系数增大调制系数。

根据其他实施例，动力传动系统包括一个或多个下列特征，单独考虑或根据技术上的所有可能结合：

-转子适于在第一磁方向产生适当的转子磁场，并被另一磁场穿过，转子磁场是所述适当的转子磁场和所述另一磁场之和，所述适当的转子磁场产生穿过转子的适当的转子流量，并且动力传动系统包括用于改变穿过转子的转子磁场的流量的装置，适于当转子的旋转速度属于第一区间时相对于所述适当的转子流量减少转子磁场的流量，并适于当转子的旋转速度属于第二区间时相对于所述适当的转子流量增加转子磁场的流量；

-动力供应系统包括用于生成用以给定子供电的主多相电流的第一装置，以产生沿着与第一磁方向分开的第二磁方向定向的主定子磁场，和用于生成用以给定子供电、相对于主电流的附加异相电流的第二装置，以产生基本上沿着第一磁方向定向的辅助定子磁场；附加电流具有第一符号以相对于所述适当的转子流量减少转子磁场的流量，并具有与第一符号相反的符号以相对于所述适当的转子流量增加转子磁场的流量；

-动力传动系统包括用于获取表示电动机扭矩的信号的装置，并且附加电流的强度取决于电动机扭矩的值；

-对于电动机扭矩高值的附加电流强度的绝对值低于对于电动机扭矩低值的附加电流强度的绝对值；

-动力传动系统包括用于获取表示电动机扭矩的信号的装置，并且调制系数取决于电动机扭矩的值；

-在没有用于改变调制系数的装置情况下，所述预定的转换值大于与等于50％的调制系数相对应的转子旋转速度值；

-动力传动系统包括用于获取表示电动机扭矩的信号的装置，并且所述预定的转换值取决于电动机扭矩的值；

-对于电动机扭矩高值的预定的转换值低于对于电动机扭矩低值的预定的转换值；

-第一区间和第二区间的并(union)是相连的；

-电动机是同步电动机；

-同步电动机是永磁同步电动机。

本发明还涉及一种运输车辆，特别是轨道车辆，包括上述的动力传动系统。

本发明还涉及上述类型的控制方法。该控制方法还包括以下步骤：

-当转子的旋转速度属于低于所述预定的转换值的第一区间的值时，相对于在没有用于改变调制系数的装置情况下的调制系数减小调制系数，以及

-当转子的旋转速度属于高于预定的转换值的第二区间的值时，相对于在没有用于改变调制系数的装置情况下的调制系数增大调制系数。

根据其他实施例，控制方法包括以下特征：

转子适用于在第一磁方向产生适当的转子磁场，并被另一磁场穿过，转子磁场是所述适当的转子磁场和所述另一磁场之和，所述适当的转子磁场产生穿过转子的适当的转子流量，并且控制方法包括以下步骤：