[發明專利]一種機車牽引變流器故障自動控制方法

有效

• 申請號: 201610935255.6
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN108016466B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 蔣奉兵;秦方方;劉良杰;徐紹龍;成正林;李學明;袁靖;彭輝;黃明明;譚永光;廖亮
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00;B61C3/00;B61C17/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本發明提供了一種機車牽引變流器故障自動控制方法，當機車運行過程中發生主變流器故障后，傳動控制單元DCU通過快速識別發生的故障并對其進行控制，首先保證發生故障后在安全可靠的環境中進行故障復位，避免了人為復位操作的盲目性帶來的故障進一步擴大的后果；其次，傳動控制單元DCU根據故障發生對牽引變流器的影響進行有效分析，有針對性的對其進行切除處理，使發生的故障對牽引變流器繼續運行造成的影響最小化，從而大大提高機車可用性。該過程可通過軟件全程自動實現，無須人為參與。

技術領域

本發明涉及變流器故障診斷和控制領域，更具體地，涉及一種機車牽引變流器故障自動控制方法。

背景技術

牽引變流器作為機車電氣傳動系統的核心部件，在機車運行過程中發揮著至關重要的作用。其中任何一個部件發生異常，都將有可能導致牽引動力損失，或停車，從而影響本列及后面列車的正常運行，造成“機破”甚至更嚴重的事故。由于牽引變流器內部器件繁多，雖然在相關器件的可靠性研究方面不斷提高，但是由于個別的器件失效還是時有發生，以及運行過程中外部相關參數發生變化而導致變流器故障的現象也會存在。因此當牽引變流器發生異常故障時，如何最大程度的提高機車的可用性，盡可能減少故障影響顯得尤其重要。

目前國內外機車在發生故障后，一般是通過顯示器提示司機當前故障原因及故障名稱等，然后司機通過前期用戶操作培訓以及多年的處理經驗來進行人為故障在線處理。但是通過事后數據分析，發現由于每個司機的經驗和技術水平有限，對故障的處理準確度參差不齊，有的甚至會將原本影響程度輕微的故障引入到更加嚴重的后果。

機車電氣傳動系統如圖1所示，主電路牽引部分采用“四象限整流器—中間直流回路—逆變器—牽引電機”構成的交-直-交軸控電傳動系統。經變壓器次邊輸入的交流電由四象限整流器升壓給中間回路提供穩定的直流電壓，再由逆變器變換成頻率、電壓均可調的三相交流電，向異步牽引電動機供電。機車采用軸控方式，即一個逆變器驅動一個牽引電機，控制上各電機之間相互獨立。一個牽引變流器由多個四象限整流模塊和牽引逆變模塊組成，各模塊之間共用直流回路和二次諧振回路。牽引變流器內部會有一個傳動控制單元DCU，用來采集牽引變流器內部各相關量，從而對牽引變流器各器件進行控制與保護。

目前對于機車的牽引變流器故障，一般是司機通過操作臺上面的復位按鈕，如故障依然復位不掉或故障復位掉以后反復發生，司機通常通過斷開變流器的供電開關來實現故障的切除。但是往往一個變流器對應一個電源開關，斷開一個變流器開關則整個變流器都將不能工作，機車動力大大損失。在重載牽引或者大長坡道啟車時將直接導致停車機破。另外，直接斷開供電電源，由于控制系統失電，此時牽引變流器處于無任何保護狀態，對于某些故障此時也許會造成嚴重的后果。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供了一種機車牽引變流器故障自動控制方法，當機車運行過程中發生主變流器故障后，傳動控制單元DCU通過快速識別發生的故障并對其進行控制，首先保證發生故障后在安全可靠的環境中進行故障復位，避免了人為復位操作的盲目性帶來的故障進一步擴大的后果；其次，傳動控制單元DCU根據故障發生對牽引變流器的影響進行有效分析，有針對性的對其進行切除處理，使發生的故障對牽引變流器繼續運行造成的影響最小化，從而大大提高機車可用性。該過程可通過軟件全程自動實現，無須人為參與。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種機車牽引變流器故障自動控制方法，所述牽引變流器從牽引變壓器的次邊取電，牽引變壓器的主邊通過一個主斷路器連接到電網，牽引變流器包括依次電連接的四象限整流模塊、中間直流回路和逆變器模塊，經牽引變壓器次邊輸入的交流電由四象限整流模塊升壓給中間回路提供穩定的直流電壓，再由逆變器模塊變換成頻率、電壓均可調的三相交流電，向異步牽引電動機供電；所述機車牽引變流器故障自動控制方法包括以下步驟：

S1：檢測到牽引變流器故障后，分析故障對牽引變流器的影響程度，對故障類型進行識別：