[发明专利]一种轨道交通电机控制系统以及控制方法

说明书

本发明公开了一种轨道交通电机控制系统以及控制方法。系统包括：磁链强制调制模块，其配置为根据实时调制输出电压调节电机磁链，使得电机在低压牵引状态下强制进入弱磁状态。根据本发明的系统，可以在低电压状态下进行电机的弱磁调节，从而实现对电机的牵引控制；相较于现有技术，本发明的系统大大提高了电机牵引控制的可靠性以及稳定性。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种轨道交通电机控制系统以及控制方法。

背景技术

随着城市轨道交通的快速发展，列车的安全可靠性也在同步提升。在保证列车运行稳定性的同时，仍需采取一些应急措施来面对突发情况。当列车供电装置(受电弓、集电靴)或者供电线路等出现异常导致列车无法正常供电时，需要通过其他措施让列车运行回库检修或者运行至正常路段。目前有一种措施是利用车载蓄电池设备给列车供电，实现列车牵引动车。

传统的城轨项目供电电压等级主要有两种：1000V～1850V和500V～900V，在正常供电范围内时，电机才可以持续稳定运行。在正常情况下，在电机运行转速高于电机额定转速时，此时逆变输出电压无法再增加，保持逆变器输出电压不变，通过减弱电机磁场进行调速。但是在蓄电池牵引模式下，供电电压较低导致逆变器输出电压不足，而此时电机运行速度远远低于额定转速，无法进行传统的弱磁调节。

发明内容

本发明提供了一种轨道交通电机控制系统，所述系统包括：

磁链强制调制模块，其配置为根据实时调制输出电压调节电机磁链，使得电机在低压牵引状态下强制进入弱磁状态。

在一实施例中，所述磁链强制调制模块包括：

调制电压获取单元，其配置为获取实时调制输出电压；

指令电压获取单元，其配置为获取强制调制比指令，确定指令调制电压；

调制比调节单元，其配置为根据所述实时调制输出电压以及所述指令调制电压确定磁链强制调制量。

在一实施例中，所述调制电压获取单元基于公式

计算所述实时调制输出电压U_S，其中，U_sα为调制电压在旋转坐标系α轴分量，U_sβ为调制电压在旋转坐标系β轴分量。

在一实施例中，所述系统还包括：

磁链调节模块，其配置为获取磁链指令，根据所述磁链指令以及所述磁链强制调制量确定磁链调制量；

转矩调节模块，其配置为获取转矩指令，根据所述转矩指令确定转矩调制量；

调制电压计算模块，其配置为根据所述磁链调制量以及所述转矩调制量计算调制电压；

空间矢量脉宽调制模块，其配置为根据所述调制电压控制逆变单元驱动所述电机。

在一实施例中：

所述系统还包括电机模型计算模块，其配置为采集所述逆变单元的中间电压以及所述电机的逆变电流，计算并输出计算磁链以及反馈转矩；

所述磁链调节模块配置为根据所述磁链指令、所述磁链强制调制量以及所述计算磁链确定所述磁链调制量；

所述转矩调节模块配置为根据所述转矩指令以及所述反馈转矩确定所述转矩调制量。

在一实施例中，所述磁链调节模块包括：

磁链指令获取模块，其配置为获取磁链指令，确定指令磁链；

磁链调节模块，其配置为根据所述指令磁链以及所述磁链强制调制量确定磁链调节中间量；