查找电阻短路的方法、系统、模块和用于该方法的记录介质技术方案

一种用于查找在线圈绕组之间的具有非零实部的阻抗电气短路的方法，该线圈绕组用于对多相电动机励磁，该方法包括以下组成步骤：ａ）控制逆变器／整流器以使电动机在多相电流发电模式下工作（在步骤１２２），ｂ）控制开关以将电阻性负载连接在每对相导线之间（在步骤１２４），该电阻性负载能够允许至少通过比较由传感器测量的电流的基波分量的功率来检测具有非零实部的阻抗电气短路，以及ｃ）利用传感器测量的电流来检测短路的存在（在步骤１２８、１３８）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用来查找具有非零实部的阻抗短路的方法、系统、模块和用于该方法的记录介质。
技术介绍
存在用于车辆的牵引系统，其具有-具有永磁体的多相电动机或者绕线式同步多相电动机，该电动机的每一相具有一个或多个励磁线圈，其能够产生旋转地驱动电动机的轴的磁场，-相导线，其用于连接电动机的各相的线圈到可控多相电源，-与相导线相关联的电流传感器，这些传感器能够测量流入每个相导线中的电流，以及-控制模块，其能够将电动机的轴的转矩控制为传感器所测量的电流的函数。其中一些牵引系统还配备有至少一个电阻性负载，其可以经由至少一个可控开关而连接在每对相导线之间。常常使用该电阻性负载来消耗车辆制动能量，或者降低过电压。阻抗短路是一种建立在通常相互电隔离的两个电动机绕组之间的短路。然而，这种短路具有特定的阻抗。该阻抗的实部，即电阻部分，通常大于几毫欧，且通常大于10mΩ。为了简化，在本说明书的下述部分，将实部不是零的阻抗短路称为“电阻短路”。这种类型的短路的虚部可以是零，也可以不是零。例如，当单个电动机线圈的绕组彼此短路时，或者当两个不同线圈的绕组彼此短路时，可以得到这种类型的电阻短路。现在，如果由短路造成了电动机不正常工作，那么公知的是 1)将所有相导线的端部电连接到公共点，或者2)将相导线与电动机电气断开。方案1)能够使电流在电动机相的每一相中平衡，而不管电阻短路是否存在。这就消除或者明显地降低了流经电阻短路的电流。因此，每个相导线中的电流强度都是严格相同的。通过这种平衡电流的测量，不能获得有关电阻短路是否存在的任何信息。如果使用方案2)，就没有电流流入相导线中，因此不能使用电流传感器来检测电阻短路的存在。因此，现有系统还往往包括至少一个特定传感器，其专门用于检测电动机故障，例如电动机绕组之间的短路。用于检测电阻短路的特定传感器不总是那么可靠。关于这一点，期望在不使用特定传感器的情况下检测电阻短路。
技术实现思路
本专利技术试图通过提出一种查找电阻短路的方法来满足这种需求，该方法不需要提供专用的传感器。因此，本专利技术涉及一种在前述牵引系统中查找电阻短路的方法，该方法包括以下组成步骤a)控制牵引系统以使得电动机在多相电流发电模式下工作，b)控制可控开关以将电阻性负载连接在每对相导线之间，这种电阻性负载能够允许至少通过比较由每个传感器测量的电流的基波分量的功率来检测电阻短路，以及c)当电阻性负载被连接在每对相导线之间且电动机工作在电流发电模式下时，通过传感器测量的电流来检测电阻短路的存在。在前述方法中，使用的电流传感器可以与控制电动机的转矩所使用的电流传感器相同，以便检测电阻短路的存在。由于这种方法不需要使用专门检测电阻短路的特定传感器，因此这种方法更加容易实现。这种查找方法的实施例可以包括一个或多个以下特征-步骤d)，其用于检测牵引系统的故障，而无需使电动机作为电流发电机工作，并且其中步骤a)到c)响应于步骤d)中的故障检测而被单独触发；-电阻性负载的电阻部分的值是可变的，并且该方法包括用于调整这个电阻部分的值的步骤，直到至少可以通过比较所述传感器中的每一个所测量电流的所述基波分量的所述功率来检测所述电气短路；-在步骤b)中的每对相导线之间连接的电阻性负载与用于消耗由电动机在电动机轴的制动期间所生成能量的相导线之间连接的电阻性负载相同；-多相电源包括一侧电连接到相导线且另一侧电连接到一对DC电压导线的逆变器/整流器，并且步骤b)包括控制DC电压导线之间的电阻性负载的连接；-电动机的单个相的线圈的电阻被称为内电阻，并用Rint表示，并且在步骤b)中，每对相导线之间连接的负载的电阻部分的值在Rint和200,000.Rint之间，使得由电动机生成的部分电流流过电阻短路，而由电动机生成的电流的另一部分流入相导线中。查找方法的这些实施例还具有以下优点-在执行步骤a)到c)之前，使用检测牵引系统的故障的步骤，以使得能够限制执行该步骤的次数，并因此限制车辆制动，-调整电阻部分的值允许该方法能够适于要查找的短路，以便保持良好的灵敏度水平，无论这个电阻短路的阻抗是多少，-使用与消耗车辆制动期间的能量相同的电阻性负载，还使得计算方法的实现简化，以及-使用连接在DC电压导线之间的电阻性负载，使方法的实现简化，这是因为就可以仅仅使用单个开关来连接每对相导线之间的电阻性负载。本专利技术还涉及一种包括指令的数据记录介质，当电子计算机执行这些指令时，所述指令用于实现前述的查找方法。本专利技术还涉及一种车辆牵引系统，包括-具有永磁体的多相电动机或者绕线式同步多相电动机，该电动机的每一相具有一个或多个励磁线圈，其能够产生旋转地驱动电动机的轴的磁场，-相导线，其用于连接电动机的各相的线圈到可控多相电源，-与相导线相关联的电流传感器，这些传感器能够测量流入每个相导线中的电流，以及-控制模块，其能够将电动机的轴的转矩控制为传感器所测量的电流的函数，-至少一个电阻性负载，其经由至少一个可控开关连接在每对相导线之间，以及-诊断模块，其能够执行查找电阻短路的方法。最后，本专利技术还涉及一种能够在前述牵引系统中实现的诊断模块，其中该诊断模块能够执行查找电阻短路的前述方法。附图说明通过参照附图阅读以下仅由非限定实例给出的说明，可以更好地理解本专利技术，其中图1是配备有电牵引系统的车辆的示意图；图2是在图1的牵引系统中用于查找电阻短路的方法的流程图；以及图3是其中执行图2的方法的牵引系统的另一个实施例的结构的示意图。具体实施例方式图1示出了配备有能够旋转地驱动车辆2的驱动轮的牵引系统4的车辆2。在本专利技术中，车辆2是铁路车辆，例如火车。对于本专利技术的余下部分，将不再详细介绍本领域技术人员所公知的特征和操作。此外，为了简化，图1仅仅示出了一个驱动轮6。系统4由吊线10供应DC电压。更特别地，系统4经由受电弓12和与断路器14串联的输入线圈13连接到吊线10。系统4包括由连接到可控三相逆变器/整流器20的输入端的DC电源电压线所形成的三相电源。在本例中，供电母线由两个电导线22和24形成。导线22电连接到传送供电电压的断路器14的输出端。电导线24连接到参考电势，例如地。这些导线22和24通过逆变器/整流器20的DC电压输入端26和27的端部之一而电连接。逆变器/整流器20包括三个AC电压输出端30、31和32，其分别连接到相导线34到36。逆变器/整流器20能够将导线22和24之间出现的DC电压转换为传送到输出端30到32的AC电压，反之亦然。逆变器/整流器20是具有例如IGBT(绝缘栅双极晶体管)等可控开关的常规逆变器/整流器。通常，这种逆变器/整流器20包括并联连接的三个分支；每个分支包括串联连接的两个可控开关，其都连接到续流二极管在反并联位置所连接的端子。每个导线34到36为具有永磁体的三相电动机38的相应相的定子线圈供电。图1仅示意性地示出了分别由导线34到36供电的三个定子线圈40到42。这些定子线圈能够产生旋转驱动具有永磁体的转子44的励磁场。为了简化，图1仅仅示出了三个永磁体46到48。要注意的是，电动机38的内电阻被定义为一相的所有线圈的电阻。在电动机以星形结构安装的情况下，通过在相导线的两个连接端子之间测量电动机的电阻并且通过将测量的电阻一分为二，可以测量该电阻，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于查找在线圈绕组之间的具有非零实部的阻抗电气短路的方法，该线圈绕组用于对电牵引系统中的具有永磁体的多相电动机或者绕线式同步多相电动机进行励磁，该牵引系统包括：　　　　－具有永磁体的多相电动机（３８）或者绕线式同步多相电动机，该电动机的每一相具有一个或多个励磁线圈，其能够产生旋转驱动所述电动机的轴的磁场，　　　　－相导线（３４到３６），其用于连接所述电动机的各相的所述线圈到可控多相电源，　　　　－与所述相导线相关联的电流传感器（８４、８６），这些传感器能够测量流入每个相导线中的电流，　　　　－控制模块（８８），其能够将所述电动机的所述轴的转矩控制为所述传感器测量的所述电流的函数，以及　　　　－至少一个电阻性负载（６０；１５２），其能够经由至少一个可控开关连接在每对相导线之间，　　　　其特征在于，该方法包括以下组成步骤：　　　　ａ）控制所述牵引系统以使得所述电动机在多相电流发电模式下工作（在步骤１２２），　　　　ｂ）控制所述可控开关以将所述电阻性负载连接在每对相导线之间（在步骤１２４），该电阻性负载能够允许至少通过比较由所述传感器中的每一个所测量的所述电流的基波分量的功率来检测具有非零实部的阻抗电气短路，以及　　　　ｃ）当所述电阻性负载连接在每对相导线之间且所述电动机在电流发电模式下工作时，通过所述传感器测量的所述电流来检测所述电气短路的存在（在步骤１２８、１３８）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S贝兰，D西佩尔斯，O贾科莫尼，
申请(专利权)人：阿尔斯通运输公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]