[發(fā)明專利]機車牽引電動機組的轉(zhuǎn)速偏差與電流分配關(guān)系的判斷方法

有效

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• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103269188A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李靈軍;楊旭彬;周玉林;周善爵
• 申請（專利權(quán)）人: 南車成都機車車輛有限公司
• 主分類號: H02P5/68
• 分類號: H02P5/68
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;詹永斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機車牽引電動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種機車牽引電動機組的轉(zhuǎn)速偏差與電流分配關(guān)系的判斷方法。

背景技術(shù)

直流或脈流牽引鐵路機車在總裝配完成后，為了檢查鐵路機車牽引電動機組的電流分配情況(即機車牽引電動機組中各個牽引電動機之間最大電流與最小電流的電流偏差，這些牽引電動機通常是串勵電動機)，鐵路機車通常需要進行廠內(nèi)試運行，合格后，還需要進行鐵路正線試運行，合格后才能將機車交用戶使用。而同一臺鐵路機車上通常安裝有6臺或4臺直流或脈流牽引電動機(以下簡稱電動機)，這些電動機需要根據(jù)出廠試驗過程中得到的額定速率(通常是電動機在滿磁場、額定電流和額定電壓條件下運行時的轉(zhuǎn)速)進行匹配，以便保證鐵路機車各牽引電動機之間的電流分配(或稱各牽引電動機之間的電流差異)符合規(guī)定的要求，一般而言，機車牽引電動機組的電流分配(以k％計，k≥0)要求不大于8％或10％(視工況而定)。機車牽引電動機組的電流分配與很多因素有關(guān)，包括機車上所安裝的各個電動機之間的轉(zhuǎn)速偏差、儀器儀表、分流器電纜長度、輪徑大小等。為了確定機車牽引電動機組的轉(zhuǎn)速偏差與電流分配之間的關(guān)系，必須確定某一電流時電動機的轉(zhuǎn)速。但在現(xiàn)有技術(shù)中，電動機的轉(zhuǎn)速需要根據(jù)電動機的設(shè)計參數(shù)進行電磁計算，該判斷方法首先需要計算某一電流下的磁通量，再根據(jù)電壓平衡方程式計算電動機的轉(zhuǎn)速。然后，根據(jù)機車電流分配要求，當(dāng)電流變化k％后，再按照前述方法計算該變化后電流所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，從而得到兩轉(zhuǎn)速之間的差值，該差值與電流變化量k％之間的關(guān)系即可認為是機車牽引電動機組的轉(zhuǎn)速偏差與電流分配之間的數(shù)量關(guān)系。例如，對于串勵直流電動機而言，電壓平衡方程式為：

n=U-IaΣRM,]]>公式中的M＝Ceφ，Ce=pN60b,]]>

式中，n為電動機轉(zhuǎn)速(單位為r/min)，U為電動機端電壓(單位為V)，Ia為電樞電流(單位為A)，∑R為電樞回路總電阻(主極繞組電阻、換向極繞組電阻、電樞繞組電阻、補償繞組等，單位為Ω)，φ為每極磁通量(單位為Wb)，Ce為電機常數(shù)，p為電機的磁極對數(shù)，N電樞繞組的有效導(dǎo)體數(shù)，b為電樞繞組的并聯(lián)支路數(shù)。但是，按照這個公式計算非常麻煩，因為該判斷方法需要使用到電動機的很多設(shè)計參數(shù)，其磁通量的計算非常煩瑣復(fù)雜，通常需要利用計算機編程進行數(shù)據(jù)處理；并且在一般情況下，非電動機設(shè)計人員不知道電動機的設(shè)計參數(shù)φ和Ce是多大，更不知道如何進行計算、判斷。

實際上，同臺機車電動機之間的轉(zhuǎn)速僅相差幾轉(zhuǎn)，影響微乎其微，由于無法徹底了解電動機組的轉(zhuǎn)速偏差與電流分配之間的數(shù)量關(guān)系，導(dǎo)致在解決相關(guān)問題的時候，一旦出現(xiàn)有電流分配問題就怪罪于電動機的轉(zhuǎn)速差異。雖然更換電動機可能解決電流分配問題，但轉(zhuǎn)速差異只是影響電流分配的其中一個原因，主要原因并不一定是電動機轉(zhuǎn)速差異造成的，從而就會出現(xiàn)判斷偏頗或找不到問題的真正原因，這是不可想象的。因此，尋求一種判斷機車牽引電動機組的轉(zhuǎn)速偏差與電流分配之間關(guān)系的簡便、快捷的判斷方法就很有必要了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種在機車牽引電動機的其它條件完全相同的條件下，可以簡便、快捷地計算出機車牽引電動機組的轉(zhuǎn)速偏差與電流分配關(guān)系之間的數(shù)量關(guān)系，為判斷機車電流分配問題提供分析依據(jù)。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：機車牽引電動機組的轉(zhuǎn)速偏差與電流分配關(guān)系的判斷方法，主要包括如下步驟：

S1，計算電動機基準(zhǔn)工作溫度時的電樞回路總電阻∑R；

S2，根據(jù)電動機滿磁場運行時額定工作點的電流Ia、電壓U、電樞回路總電阻∑R和電動機轉(zhuǎn)速n，利用電壓平衡方程式計算對應(yīng)的M值；其中，所述的電壓平衡方程式是：