[发明专利]用于大功率永磁直驱系统的牵引变流器及其控制方法

权利要求书

1.一种用于大功率永磁直驱系统的牵引变流器，其特征在于，包括三个牵引变流单元，每一所述牵引变流单元包括：

预充电回路；

四象限整流电路；

中间直流回路；

逆变器电路，包括驱动板，所述驱动板的动态有源钳位电压分为3700V和4400V两级；以及

牵引控制单元，包括：

四象限脉冲整流器，耦接于所述四象限整流电路，用于控制所述四象限整流电路运行；

逆变器控制电路，耦接于电机和所述逆变器电路，用于根据所述电机的转速控制所述逆变器电路运行。

2.如权利要求1所述的牵引变流器，其特征在于，所述逆变器控制电路包括：

转速判断模块，用于检测电机转速，在所述电机转速小于等于预设值时发送第一信号，在所述电机转速大于所述预设值时发送第二信号；

MTPA控制信号产生模块，用于响应所述第一信号，采用MTPA方式生成控制信号；

弱磁控制信号产生模块，用于响应所述第二信号，采用弱磁方式生成所述控制信号。

3.如权利要求2所述的牵引变流器，其特征在于，所述逆变器控制电路还包括：

信号调制模块，用于在所述电机转速位于第一取值区域时，根据所述电机转速采用异步调制方式确定对所述控制信号进行调制的调制频率，在所述电机转速位于第二取值区域时，根据所述电机转速采用中间60度同步调制方式确定对所述控制信号进行调制的调制频率，以及在所述电机转速位于第三取值区域时，根据所述电机转速采用方波调制方式确定对所述控制信号进行调制的调制频率。

4.如权利要求1所述的牵引变流器，其特征在于，所述四象限脉冲整流器包括：

电压控制闭环电路，用于控制直流母线电压为预设电压值；

电流控制闭环电路，用于控制交流电流的电流波形为正弦波。

5.如权利要求1～4任一项所述的牵引变流器，其特征在于，还包括：

隔离接触器，耦接于所述逆变器电路。

6.如权利要求1所述的牵引变流器，其特征在于，还包括：

辅助变流单元，包括：

辅助预充电回路；

辅助四象限整流电路；

辅助中间直流回路，包括储能电路及测量保护电路；

辅助逆变器电路；以及

辅助控制单元，包括：

辅助四象限脉冲整流器，用于控制所述辅助四象限整流电路运行；

辅助逆变器控制电路，用于控制所述辅助逆变器电路运行。

7.如权利要求6所述的牵引变流器，其特征在于，还包括：

水冷却系统，耦接于所述牵引变流单元以及所述辅助变流单元。

8.一种大功率永磁直驱系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-7所述的牵引变流器；

永磁同步电机，耦接于所述牵引变流器；

挠性联轴器，耦接于所述永磁同步电机以及机车的轮对。

9.一种牵引变流器控制方法，其特征在于，包括：

检测电机转速；

在所述电机转速小于等于预设值时，采用MTPA方式生成控制逆变器运行的控制信号；

在所述电机转速大于所述预设值时，采用弱磁方式控制生成控制所述逆变器运行的控制信号。

10.如权利要求9所述的牵引变流器控制方法，其特征在于，还包括：

在所述电机转速位于第一取值区域时，根据所述电机转速采用异步调制方式确定对所述控制信号进行调制的调制频率；

在所述电机转速位于第二取值区域时，根据所述电机转速采用中间60度同步调制方式确定对所述控制信号进行调制的调制频率；

在所述电机转速位于第三取值区域时，根据所述电机转速采用方波调制方式确定对所述控制信号进行调制的调制频率。