[發明專利]一種傳動系統主電路接觸器卡分故障診斷方法

有效

• 申請號: 201610976603.4
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN108072822B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 成正林;劉良杰;徐紹龍;李學明;蔣奉兵;黃明明;彭輝;袁靖;廖亮;譚永光
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G05B23/02
• 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

本發明公開了一種傳動系統主電路接觸器卡分故障診斷方法，所述傳動系統主電路包括依次連接的電源、充電回路、中間回路以及負載；所述充電回路用于為中間回路進行充電，充電回路包括接觸器和充電電阻，其中接觸器包括充電接觸器和短接接觸器，所述充電接觸器和充電電阻串聯后與短接接觸器并聯；接收到所述接觸器閉合命令后，采集并計算中間電壓變化率以及有效輸入電流，將中間電壓變化率與接觸器閉合有效電壓進行比較，將有效輸入電流值與電流門檻值進行比較，判斷是否符合接觸器閉合時電壓電流的規律，以判斷是否存在接觸器卡分故障。本發明能夠有效區分接觸器卡分故障或接觸器輔助反饋觸頭故障，診斷可靠性高。

技術領域

本發明從屬于故障診斷技術領域，更具體地，涉及一種傳動系統主電路接觸器卡分故障診斷方法。

背景技術

直流供電傳動系統典型主電路原理如圖1所示，其控制時序為：閉合主斷HSCB，延時一定時間，閉合充電接觸器KM1，斷開短接接觸器KM2，電網電壓通過-直流電抗器，經由充電接觸器KM1、充電電阻Rchr向中間回路的支撐電容充電。當中間電壓達到一定電壓門檻時，閉合短接接觸器KM2，同時斷開充電接觸器。牽引變流器典型主電路原理如圖3所示，其控制時序為：閉合主斷MCB，延時一定時間，閉合充電接觸器KM1，斷開短接接觸器KM2，電網電壓通過牽引變壓器次邊牽引繞組，經由充電接觸器KM1、充電電阻Rchr、以及四象限整流模塊的反并聯不控整流二極管向中間回路的支撐電容充電。當中間電壓達到一定電壓門檻時，閉合短接接觸器KM2，同時斷開充電接觸器。

不管是直流還是交流供電傳動系統主電路的充電回路中，接觸器(按功能分成充電和短接接觸器)為系統一個重要的部件，傳動控制單元根據系統時序要求完成充電和短接接觸器的一系列的邏輯控制功能，而完成這些控制功能的前提是采集接觸器的有效狀態信息，因此，接觸器的故障狀態判斷成為傳動控制單元軟件必不可少的一個功能。

為了在接觸器異常時能對直流傳動系統或牽引變流器進行保護，并及時進行相應的保護動作以保證負載的可靠運行，一般傳動控制單元會對充電短接接觸器的卡分故障(即傳動控制單元給出接觸器閉合命令，但接觸器未閉合)進行診斷。

目前機車上接觸器卡分故障診斷方法一般根據接觸器閉合命令與接觸器輔助觸頭反饋狀態是否一致來進行判斷。具體方法為：傳動控制單元發出接觸器閉合命令后，延時一定時間門檻T_th對接觸器輔助反饋觸頭狀態進行檢測，若輔助反饋觸頭狀態仍為斷開狀態，則認為接觸器卡分故障；若不成立，則認為接觸器正常。

然而目前接觸器卡分診斷方法僅根據接觸器輔助反饋觸頭狀態來判斷，當輔助反饋觸頭存在接觸不良或信號線斷線導致輔助反饋觸頭狀態失真時，現有診斷方法會導致誤報，大大降低了機車的可用性。

本說明書中TCU：即傳動控制單元(Traction Control Unit)，牽引變流器控制器的一種；DCU：即傳動控制單元(Drive Control Unit)，牽引變流器控制器的一種。

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，提出了能夠有效區分接觸器主觸頭故障或輔助反饋觸頭故障，可靠性高的傳動系統主電路接觸器卡分故障診斷方法。

本發明的技術方案如下：

提供一種傳動系統主電路接觸器卡分故障診斷方法，所述傳動系統主電路包括依次連接的電源、充電回路、中間回路以及負載；所述充電回路用于為中間回路進行充電，充電回路包括接觸器和充電電阻，其中接觸器包括充電接觸器和短接接觸器，所述充電接觸器和充電電阻串聯后與短接接觸器并聯；接收到接觸器閉合命令后，采集并計算中間電壓變化率以及有效輸入電流，將中間電壓變化率與接觸器閉合有效電壓進行比較，將有效輸入電流值與電流門檻值進行比較，判斷是否符合接觸器閉合時電壓電流的規律，以判斷是否存在接觸器卡分故障。