一种解决架线式机车短时脱网的方法

摘 要：架线式机车经常遇到电源短时脱网现象，本文提出了一种新的解决方法—发电稳压，具备电压穿越功能，并且和常规的方法通过对比显示其优越性，最后使用仿真验证了其可行性。

关键词：脱网；电压穿越；电压控制；环路切换

中圖分类号：TM921.51

在机车使用过程中，经常会出现直流侧母线会出现短时脱网的现象，恢复供电后，需要控制器马上投入正常工作。由于这个时候电机转速可能还比较高，电机的磁场还没有完全消失，控制器由于欠压保护而输出关闭，如果未经任何处理直接连接电机，则会出现较大的电流冲击导致控制器损坏。本文对于解决减少冲击的几种方法进行分析，并且提出了一种高效可行的方法。

1 方案对比

一般控制器会采用上述的其中一种，若客户需要快速启动功能，使用电压检测的方式，基本能达到用户的使用要求。本文的提出方法为发电稳压方案，不仅能够省去硬件传感器的成本，还能在脱网期间控制电机，进行电刹车，提高安全性能。

2 控制策略

（1）在t1时脱网发生，但是控制器未得知，继续正常工作；（2）脱网发生时（t2），母线电压从V5：500V开始跌落，但控制器当时是无法检测该状态；（3）直至电压跌落至V2：385V时（t2），启动电压环控制，力矩Trq*给定从力矩环输出改为电压环输出，控制目标由转速ω改为母线电压Udc，即电压控制在V3：400V；（4）当电网开始恢复（t3），母线电压开始抬升，但是由于电机控制还在电压环，所以出的力矩为正力矩，即电动状态；（5）当电压到达V4：430V时，控制模式从电压控制切回速度控制。……