[發明專利]用于監控軌道車輛中電網的方法和裝置以及軌道車輛

有效

• 申請號: 201580051348.6
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN107005041B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: G·伊塞波尼
• 申請（專利權）人: 龐巴迪運輸有限公司
• 主分類號: H02H3/027
• 分類號: H02H3/027;H02H3/44;H02H7/08;H02H7/085;H02H7/122;H02H7/26
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發明涉及一種用于監控在軌道車輛中的電網(1)的裝置和方法，其中，所述電網(1)包括至少一個變流器(C)，至少一個驅動電動機，至少一個用于將所述至少一個變流器(C)與所述至少一個驅動電動機電連接的第一相線(P，P1)，確定第一相電流(I，I1)的電流變化的幅度，如果滿足至少一個基于所述電流變化的標準，那么就檢測出在機器側的部分網絡(TN_M)中的網絡錯誤，當所述第一相電流(I，I1)的所述電流變化的所述幅度大于預定電流變化閾值(SW1)時，就滿足基于電流變化的所述標準。

技術領域

本發明涉及一種用于監控軌道車輛中的電網的方法和裝置，以及涉及一種軌道車輛。

背景技術

在軌道車輛中，使用異步電機和同步電機(包括也被稱為永磁電動機的所謂的永磁電機(PMM：permanent magnet machine))來驅動軌道車輛。用來驅動軌道車輛的機器在下文中也被稱為驅動電動機。這些機器通過通常的三相電網被供給電能。所述電網還包括功率變流器，在永磁電機的電動機模式下，將例如中間電路電壓的DC電壓轉換成用來供給驅動電動機的期望的AC電壓。然而，功率變流器還可以在驅動電動機的發電機模式下，將由驅動電動機生成的AC電壓轉換成DC電壓。

電網中可發生短路。它們可發生在驅動電動機內，例如機器的殼體內，或者沿用于連接功率變流器與驅動電動機的相線發生。短路也可發生在功率變流器中。在短路的情況下，也可發生所謂的電弧，其可導致軌道車輛的部件的不期望的損壞。

已知的是監控相電流的水平，當相電流的水平超過預定閾值的時候，就檢測出短路。

如果這種短路被檢測出來，那么功率變流器通常例如通過相應布置的斷路器與驅動電動機電斷開。同時，特別是在給定永磁電機作為驅動電動機的情況下，軌道車輛被制動直到其停止，以防止短路的潛在饋電。

發明內容

存在以下技術問題：創造一種用于監控軌道車輛的電網的裝置和方法以及一種軌道車輛，所述裝置和方法使得能夠得到替代的而又可靠并快速地對網絡錯誤的檢測。另外，存在使得能夠定位網絡錯誤以提供改進的錯誤管理的技術問題

所述技術問題通過具有權利要求1、8和9的特征的主題來解決。從從屬權利要求中可看出本發明的另外的有利實施例。

提供了一種用于監控軌道車輛中的電網的方法。所述電網可特別地是軌道車輛的牽引網，或者是指軌道車輛的牽引網的一部分。電網特別地用來在軌道車輛的功率變流器與軌道車輛的驅動電動機之間傳遞能量。

電網包括至少一個功率變流器。所述功率變流器可作為逆變器或者作為整流器運行。例如，功率變流器可被設計為三相功率變流器。功率變流器可特別地包括諸如MOSFET或IGBT的電開關元件。

在輸入側，功率變流器可電連接至軌道車輛的中間電路，尤其是電連接至軌道車輛的中間電路電容器。在中間電路電容器兩端下降的中間電路電壓(所述中間電路電壓因而在輸入側被施加到功率變流器)，是DC電壓。在輸出側，功率變流器可例如通過至少一個相線連接至驅動電動機。

另外，電網包括至少一個驅動電動機。驅動電動機可如上文解釋的那樣指的是用于驅動軌道車輛的電機，特別是永磁電機。所述驅動電動機可因此是具有永磁轉子的同步電機。驅動電動機可在電動機模式下運行。從功率變流器傳遞至驅動電動機的電能轉換成機械能。所述電能以供給驅動電動機的交流電和AC電壓的形式傳輸。在發電機運行模式下，機械能通過驅動電動機轉化成電能，可以將電能傳輸到功率變流器。驅動電動機生成交流電和AC電壓。

另外，電網包括至少一個用于將至少一個功率變流器與至少一個驅動電動機電連接的第一相線。所述相線是指第一相電流可流過的電線。電網優選地包括一個以上，特別是三個相線。至少一個例如功率開關元件的電開關元件，特別是MOSFET、IGBT或者斷路器可沿第一相線布置。可通過第一相線的電開關元件中斷或者建立通過第一相線的功率變流器與驅動電動機之間的電連接。