CN110104000B - 一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，属于机车轨道交通领域，这种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，用于带列车供电的交流辅助传动***的牵引通风机直投，包括步骤：当冷却风扇电机逆变器故障后，辅交控制器向微机***发出直投信号，将柴油机的转速退出普通调节工况，并将柴油机的转速转入直投工况，使柴油机转速固定在预设转速点；将牵引通风机电机带动到直投点；在直投点，辅交控制器收到直投预备信号后，在电压峰值时差内控制牵引通风机进行直投；牵引通风机直投完毕后，由牵引通风机逆变器带动冷却风扇进行缓慢启动。这种直投方法，直投冲击小，柴油机转速适应范围广，不影响列车供电。

Description

一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法

技术领域

本发明涉及机车轨道交通领域，具体而言，涉及一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法。

背景技术

国内机车运用中，当柴油机冷却风扇电机逆变模块或牵引电机通风机逆变模块故障时，采取将柴油机转速降至惰转速度的方式，减小冷却风扇电机与牵引通风机电机的直投对交流辅助发电机的冲击。传统的直投技术手段，是采用降低辅发电压及被直投电机工作频率的方式来减小冲击。而列车供电时，要求辅助***供电输出必须是415V，50Hz的定频，定压输出。传统技术手段采用交流辅助发电机进行列车供电应对电机直投的情况时，要么采用停止列车供电后，能进行冷却风扇电机与牵引电机通风机电机的直投；要么首先将冷却风扇电机与牵引通风机电机直投，再进行列车供电。

发明内容

本发明提供了一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，旨在解决现有技术中带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，用于带列车供电的交流辅助传动***的牵引通风机直投，包括步骤：

A.当所述冷却风扇电机逆变器故障后，所述辅交控制器向所述微机***发出直投信号，所述微机***接收到所述直投信号后，将所述柴油机的转速退出普通调节工况，并将所述柴油机的转速转入直投工况，使柴油机转速固定在预设转速点；

B.所述辅交控制器检测到所述柴油机的转速达到预设转速后，给所述牵引通风机逆变器直投信号，所述牵引通风机逆变器收到该信号后，将所述牵引通风机电机带动到直投点；

C.在所述直投点，所述牵引通风机逆变器向所述辅交控制器发出直投预备信号；

D.所述辅交控制器收到直投预备信号后，在电压峰值时差内控制所述牵引通风机进行直投；

E.所述牵引通风机直投完毕后，由所述牵引通风机逆变器带动所述冷却风扇进行缓慢启动。

在本发明的一种实施例中，所述步骤C中为：

在所述直投点，所述牵引通风机逆变器监测所述交流辅助发电机输出的电压、频率、相位，调整所述牵引通风机逆变器的电压、频率、相位到预设状态时，所述牵引通风机逆变器向所述辅交控制器发出直投预备信号。

一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，用于带列车供电的交流辅助传动***的冷却风扇直投，包括步骤：

A.当所述牵引通风机电机逆变器故障后，所述辅交控制器向所述微机***发出直投信号，所述微机***接收到所述直投信号后，将所述柴油机的转速退出普通调节工况，并将所述柴油机的转速转入直投工况，使柴油机转速固定在预设转速点；

B.所述辅交控制器检测到所述柴油机的转速达到预设转速后，给所述冷却风扇电机逆变器直投信号，所述冷却风扇电机逆变器收到该信号后，将所述冷却风扇电机带动到直投点；

C.在所述直投点，所述冷却风扇电机逆变器向所述辅交控制器发出直投预备信号；

D.所述辅交控制器收到直投预备信号后，在电压峰值时差内控制所述冷却风扇进行直投；

E.所述冷却风扇直投完毕后，由所述冷却风扇电机逆变器带动所述牵引通风机进行缓慢启动。

在本发明的一种实施例中，所述步骤C中为：

在所述直投点，所述冷却风扇电机逆变器监测所述交流辅助发电机输出的电压、频率、相位，调整所述冷却风扇逆变器输出的电压、频率、相位到预设状态时，所述冷却风扇电机逆变器向所述辅交控制器发出直投预备信号。

本发明的有益效果是：本发明提供的带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，具有如下优势：

1.直投冲击小。无论是冷却风扇电机还是牵引通风机电机的直投，均是在逆变控制下进行精确直投，直投后另一风机的工作启动也是由逆变控制器带动，整个过程对辅发电机的冲击想较传统的直投方式，冲击小3～5倍。

2.柴油机转速适应范围广。相较于传统的直投方式，必须保证交流辅助发电机发出的电压与频率较低才行，因此通常风机直投时，柴油机转速在惰转或非常低的转速。而采用此种方式对交流辅助发电机发出的电压与频率没有限制，所以直投时对柴油机转速没有特殊要求。

3.不影响列车供电。该技术方案对柴油机转速无特殊要求，且直投冲击小，可以有效保证动车组的列车供电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是带列车供电的交流辅助传动***的***示意图；

图2是正常状态下，交流辅发电机电压和反电势电压的波形图；

图3是负载失电状态下，交流辅发电机电压和反电势电压的波形图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明提供了一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，用于带列车供电的交流辅助传动***的牵引通风机直投或冷却风扇直投。

如图1所示，在本发明的实施例中，其中的带列车供电的交流辅助传动***包括柴油机、交流辅助发电机、辅交控制器、整流模块、冷却风扇模块、牵引通风机模块和供电逆变器，其中，冷却风扇模块包括冷却风扇逆变器和冷却风扇电机，牵引通风机模块包括牵引通风机逆变器和牵引通风机电机。

柴油机向交流辅助发电机提供动力，使得交流辅助发电机发出三相交流电。在本实施例中，交流辅助发电机单独设置，通过加长铁芯、加密线圈等方式增加铁芯磁饱和度，从而使得柴油机转速在1250rpm时便能发出满足动车组列车供电需求的电压。

交流辅助发电机通过整流模块整流后向供电逆变器、冷却风扇逆变器和牵引通风机逆变器供电。

其中供电逆变器将整流模块传来的输出电进行逆变整流形成输出电用于向动车组列车供电。该输出电为415V、50Hz的交流电。供电逆变器通过监控供电干线电压进行闭环电压调节，保证供电***在不同负载变化下，电压始终稳定在415V，50Hz。

冷却风扇逆变器将整流模块传来的输出电进行逆变整流形成输出电用于向冷却风扇电机供电，冷却风扇电机驱动冷却风扇对柴油机散热。该输出电为0-500V、0-87.4Hz的交流电，具体参数根据柴油机冷却水温进行调整。

牵引通风机逆变器将整流模块传来的输出电进行逆变整流形成输出电用于向牵引通风机电机供电，牵引通风机电机驱动牵引通风机对牵引电机散热。该输出电为0-500V、0-87.4Hz的交流电，具体参数根据牵引电机的电流情况进行调整。

整流模块与辅交控制器电连接传输控制电信号，辅交控制器与供电逆变器连接传输控制电信号。

辅交控制器与供电逆变器监控列车供电***的各项参数，在异常时及时做出调整或发出警报，以确保动车组列车供电的安全。

实施例一

正常状态下，冷却风扇电机与牵引通风机电机工作时，会产生与交流辅助发电机相同的反电势，如图2所示。

当冷却风扇电机或牵引通风机电机逆变故障后，负载失电的状态下，随着负载转速下降，反电势与频率相应下降，如图3所示。

本实施例提供了一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，请参阅图1，这种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法用于带列车供电的交流辅助传动***的牵引通风机直投包括步骤：

A.当所述冷却风扇电机逆变器故障后，所述辅交控制器向所述微机***发出直投信号，所述微机***接收到所述直投信号后，将所述柴油机的转速退出普通调节工况，并将所述柴油机的转速转入直投工况，使柴油机转速固定在预设转速点；在预设转速点，柴油机转速输出的电流既不影响列车供电，也能使风机进行直投。预设转速点可以通过计算得到，也可以通过时间测得。

B.所述辅交控制器检测到所述柴油机的转速达到预设转速后，给所述牵引通风机逆变器直投信号，所述牵引通风机逆变器收到该信号后，将所述牵引通风机电机带动到直投点；

C.在所述直投点，所述牵引通风机逆变器监测所述交流辅助发电机输出的电压、频率、相位，调整所述牵引通风机逆变器的电压、频率、相位到预设状态时，所述牵引通风机逆变器向所述辅交控制器发出直投预备信号。

D.如图3，所述辅交控制器收到直投预备信号后，在电压峰值时差内控制所述牵引通风机进行直投；电压峰值时差即图3中“交流辅发电机电压”的峰值时间t₀与“失电的辅助交流传动***负载反电势电压”的峰值时间t₁之差，即t₁-t₀。

E.所述牵引通风机直投完毕后，由所述牵引通风机逆变器带动所述冷却风扇进行缓慢启动。

本发明提供的带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，具有如下优势：

1.直投冲击小。无论是冷却风扇电机还是牵引通风机电机的直投，均是在逆变控制下进行精确直投，直投后另一风机的工作启动也是由逆变控制器带动，整个过程对辅发电机的冲击想较传统的直投方式，冲击小3～5倍。

2.柴油机转速适应范围广。相较于传统的直投方式，必须保证交流辅助发电机发出的电压与频率较低才行，因此通常风机直投时，柴油机转速在惰转或非常低的转速。而采用此种方式对交流辅助发电机发出的电压与频率没有限制，所以直投时对柴油机转速没有特殊要求。

3.不影响列车供电。该技术方案对柴油机转速无特殊要求，且直投冲击小，可以有效保证动车组的列车供电。

实施例二

正常状态下，牵引通风机电机与冷却风扇电机工作时，会产生与交流辅助发电机相同的反电势，如图2所示。

当牵引通风机电机或冷却风扇电机逆变故障后，负载失电的状态下，随着负载转速下降，反电势与频率相应下降，如图3所示。

本实施例提供了一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，请参阅图1，这种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法用于带列车供电的交流辅助传动***的冷却风扇直投包括步骤：

A.当所述牵引通风机电机逆变器故障后，所述辅交控制器向所述微机***发出直投信号，所述微机***接收到所述直投信号后，将所述柴油机的转速退出普通调节工况，并将所述柴油机的转速转入直投工况，使柴油机转速固定在预设转速点；在预设转速点，柴油机转速输出的电流既不影响列车供电，也能使风机进行直投。预设转速点可以通过计算得到，也可以通过时间测得。

B.所述辅交控制器检测到所述柴油机的转速达到预设转速后，给所述冷却风扇逆变器直投信号，所述冷却风扇逆变器收到该信号后，将所述冷却风扇电机带动到直投点；

C.在所述直投点，所述冷却风扇逆变器监测所述交流辅助发电机输出的电压、频率、相位，调整所述冷却风扇逆变器的电压、频率、相位到预设状态时，所述冷却风扇逆变器向所述辅交控制器发出直投预备信号。

D.如图3，所述辅交控制器收到直投预备信号后，在电压峰值时差内控制所述冷却风扇进行直投；电压峰值时差即图3中“交流辅发电机电压”的峰值时间t₀与“失电的辅助交流传动***负载反电势电压”的峰值时间t₁之差，即t₁-t₀。

E.所述冷却风扇直投完毕后，由所述冷却风扇逆变器带动所述牵引通风机进行缓慢启动。

本实施例与实施例一具体操作相同，具有相同的发明思路，只是将实施例一中的牵引通风机直投直接替换为冷却风扇直投。

本发明提供的带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，具有如下优势：

1.直投冲击小。无论是牵引通风机电机还是冷却风扇电机的直投，均是在逆变控制下进行精确直投，直投后另一风机的工作启动也是由逆变控制器带动，整个过程对辅发电机的冲击想较传统的直投方式，冲击小3～5倍。

2.柴油机转速适应范围广。相较于传统的直投方式，必须保证交流辅助发电机发出的电压与频率较低才行，因此通常风机直投时，柴油机转速在惰转或非常低的转速。而采用此种方式对交流辅助发电机发出的电压与频率没有限制，所以直投时对柴油机转速没有特殊要求。

3.不影响列车供电。该技术方案对柴油机转速无特殊要求，且直投冲击小，可以有效保证动车组的列车供电。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，用于带列车供电的交流辅助传动***的牵引通风机直投，其特征在于，包括步骤：

A.当冷却风扇电机逆变器故障后，辅交控制器向微机***发出直投信号，所述微机***接收到所述直投信号后，将柴油机的转速退出普通调节工况，并将所述柴油机的转速转入直投工况，使柴油机转速固定在预设转速点；

B.所述辅交控制器检测到所述柴油机的转速达到预设转速后，给牵引通风机逆变器直投信号，所述牵引通风机逆变器收到该信号后，将牵引通风机电机带动到直投点；

C.在所述直投点，所述牵引通风机逆变器监测交流辅助发电机输出的电压、频率、相位，调整所述牵引通风机逆变器输出的电压、频率、相位到预设状态时，所述牵引通风机逆变器向所述辅交控制器发出直投预备信号；

D.所述辅交控制器收到直投预备信号后，在电压峰值时差内控制所述牵引通风机进行直投；

E.所述牵引通风机直投完毕后，由所述牵引通风机逆变器带动所述冷却风扇进行缓慢启动。

2.一种带列车供电的交流辅助传动***小冲击直投方法，用于带列车供电的交流辅助传动***的冷却风扇直投，其特征在于，包括步骤：

A.当牵引通风机电机逆变器故障后，辅交控制器向微机***发出直投信号，所述微机***接收到所述直投信号后，将柴油机的转速退出普通调节工况，并将所述柴油机的转速转入直投工况，使柴油机转速固定在预设转速点；

B.所述辅交控制器检测到所述柴油机的转速达到预设转速后，给冷却风扇电机逆变器直投信号，所述冷却风扇电机逆变器收到该信号后，将冷却风扇电机带动到直投点；

C.在所述直投点，所述冷却风扇电机逆变器监测交流辅助发电机输出的电压、频率、相位，调整所述冷却风扇电机逆变器输出的电压、频率、相位到预设状态时，所述冷却风扇电机逆变器向所述辅交控制器发出直投预备信号；

D.所述辅交控制器收到直投预备信号后，在电压峰值时差内控制所述冷却风扇进行直投；

E.所述冷却风扇直投完毕后，由所述冷却风扇电机逆变器带动所述牵引通风机进行缓慢启动。

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