[發明專利]機車防空轉滑行控制方法

有效

• 申請號: 201010592361.1
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102050122A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 程顯偉;韓樹明;蔡志偉;管明華
• 申請（專利權）人: 中國北車集團大連機車車輛有限公司
• 主分類號: B61C17/00
• 分類號: B61C17/00
• 代理公司: 大連萬友專利事務所 21219
• 代理人: 王發

技術領域

本發明涉及機車控制技術，尤其涉及一種機車防空轉滑行控制方法。

背景技術

內燃機車在山區線路、雨雪氣等惡劣天氣影響下，會使軌道與車輪之間的粘著狀況惡化，容易引發空轉滑行。在大坡道區間發生空轉滑行，會使列車運行速度在短時間內急劇下降。嚴重時，由于停車和啟動失靈，還會造成多次列車長時間停運和誤點。

影響機車牽引力和制動力發揮的輪軌之間的粘著力總是有限的，在路況較差、大坡道、曲線半徑較小等不利的情況下一旦牽引電動機產生的牽引力和制動力超過了輪軌之間的粘著力，就必然會發生空轉滑行。空轉滑行的產生使動軸上的牽引力急劇下降，而且會使高速空轉滑行的牽引電動機因強大的離心力可能引起機械損壞，使其他未空轉滑行的牽引電動機過載。直流牽引電動機一旦出現空轉滑行就會造成牽引電動機換向困難，容易引起換向火花甚至環火，甚至燒毀電刷及換向器。

在現有技術中，防空轉滑行的一種方案是在機車電氣線路中加裝空轉滑行繼電器，檢測到機車空轉滑行發生時控制操縱臺上的空轉滑行指示燈亮，當司機看到空轉滑行指示燈亮后，回主手柄降低功率，同時對輪軌撒砂以增大粘著系數。這種控制方式對空轉滑行的防護非常遲鈍，往往空轉滑行已擴展到相當程度時，司機才能做出反應，致使在需要機車發揮較大牽引力和制動力時反而處于失控狀態，大大降低了機車的牽引能力，發揮不出大功率內燃機車的牽引性能，同時鋼軌與輪緣之間由于劇烈地摩擦而產生了嚴重的損傷。

還有一種方案是以轉向架為單位進行減載消除空轉滑行。每個轉向架的速度由安裝在軸頭的兩個光電速度傳感器進行檢測。當機車采用轉向架控制時，需要引起一個轉向架的速度波動，才考慮機車空轉滑行，進而才控制調整機車牽引力和制動力的波動。考慮到機車軸重轉移的影響，當機車出現異常情況下每個轉向架中的三個牽引電動機轉速和電流是不均勻的。因此這種方案不能有效地防止單個電機的空轉滑行。

發明內容

本發明的目的就是克服上述現有技術之不足，提供一種響應準確及時、粘著恢復迅速、系統整體波動不大的機車防空轉滑行控制方法。

本發明的目的是這樣現的：一種機車防空轉滑行控制方法，其特征在于采取下列步驟：

A.檢測各個牽引電動機的轉速和電流，送至微機控制系統的中央處理器CPU；

B.對轉速信號波動進行處理：找出所有牽引電動機實時轉速中的最大值和最小值，如果電動機轉速值處于最大值和最小值之間，那么判斷該電動機轉速值為真實值，轉速參考值等于電動機轉速；

C.計算出牽引電動機的平均電流值；

D.設定空轉滑行轉速設定值和空轉滑行電流設定值；

E.如果某臺牽引電動機轉速大于轉速設定值同時電流小于電流設定值，則判定該牽引電動機處于空轉滑行狀態；

F.控制HSO輸出的PWM脈寬，在牽引工況下每30ms內降低一次主發電機輸出功率或在制動工況下減小牽引電動機勵磁電流，同時能撒砂(3S)；

G.當機車粘著恢復后，控制HSO輸出的PWM脈寬，恢復主發電機輸出功率或牽引電動機制動勵磁電流。

為了更好地實現本發明的目的，上述步驟D中的空轉滑行轉速設定值為轉速參考值的1.5倍，空轉滑行電流的設定值為平均電流值的2/3。

為了更好地實現本發明的目的，上述步驟F中在牽引工況下每30ms內降低一次主發電機輸出功率或在制動工況下減小牽引電動機制動勵磁電流的降幅為2.5％。

為了更好地實現本發明的目的，上述步驟G中以先快后慢的增長速率來恢復主發電機輸出功率或制動勵磁電流，即先使其迅速恢復到空轉滑行前的65％，然后后再緩慢上升至100％。

本發明的方案考慮到了軸重轉移的影響，對每個牽引電動機的信號都進行邏輯判斷，只要有一個牽引電動機出現空轉滑行滑行，微機控制系統都會及時調整主發電機的勵磁電流，盡可能使機車獲得較高的平均粘著系數，充分發揮該機車的牽引性能和制動性能。同時，也充分考慮到了柴油機的動態性能及工作穩定性，防止調整不合理造成功率波動過大、柴油機轉速劇變、冒黑煙。

附圖說明

圖1為本發明實施例的硬件原理示意圖；

圖2為本發明實施例的轉速子程序流程框圖；

圖3為本發明實施例的空轉滑行判斷子程序流程框圖；

圖4為本發明實施例的空轉滑行主程序流程框圖。

具體實施方式