[發明專利]一種具有動軸輪徑自動校正功能的牽引變流器

有效

• 申請號: 202011619992.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112632727B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 解鵬;唐子輝;張修同;蔣學君
• 申請（專利權）人: 中車永濟電機有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F17/18;B61K9/12
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明涉及動車輪徑自校正技術，具體為一種具有動軸輪徑自動校正功能的牽引變流器。解決了目前動車牽引變流器沒有輪徑自動校正功能，無法實時知曉輪徑差，進而影響電機使用壽命以及車輛的防滑防空轉功能的技術問題。本發明在不增加額外設備以及外接信號線的情況下，依據動車組和變流器TCU交互信號進行動軸輪徑計算，在列車惰行工況下，牽引變流器通過通過動軸、拖軸速度傳感器、MVB下發的參考車速來計算動軸輪徑；而在動車組正常運行期間，為確保計算的輪徑精度，在惰行工況、不同速度等級條件下進行多次輪徑校正，并且在TCU中存儲校正值。

技術領域

本發明涉及動車輪徑自校正技術，具體為一種具有動軸輪徑自動校正功能的牽引變流器。

背景技術

交流傳動系統主要采用交-直—交電傳動方式，牽引變流器中的四象限脈沖整流器，實現電源從交流到直流的變換。中間直流回路通過牽引逆變器，實現直流到三相交流的變換，輸出控制牽引電機。

通常牽引系統有車控（1臺逆變器驅動四臺電機）和架空兩種方式，牽引變流器通過對各電機的功率分配來實現車輛牽引功能。牽引變流器通過動軸和拖軸的速度差來實現防滑防空轉控制。

針對架空方式（圖1所示），每臺變流器內包含兩臺逆變器，每個逆變器并聯控制兩臺牽引電機。在動車組長期運行過程中，各動輪輪徑會存在不同程度磨損，這種磨損在不同車輪間會產生輪徑差，輪徑差造成并聯電機之間負荷分配不均勻，有的電機可能會長時工作在過載狀態，影響電機使用壽命和運行安全。當輪徑差過大時，高速運行過程中會引起變流器誤報防滑防空轉故障。

但是目前使用的牽引變流器沒有輪徑自動校正功能，在變流器控制過程中用到的動軸和拖軸輪徑為每次璇輪后HMI屏輸入值。

動車在運行過程中會造成車輪磨損，璇輪后的輸入值和實際運行中的輪徑值有偏差，導致現有設計存在如下缺點：

1）車輛運行過程中的踏面圓周磨損會導致輪徑差，輪徑差會影響電機功率分配，影響長期過載狀態下工作電機的使用壽命；

2）輪徑差的存在會影響車輛的防滑防空轉功能。

發明內容

本發明為解決目前動車牽引變流器沒有輪徑自動校正功能，無法實時知曉輪徑差，進而影響電機使用壽命以及車輛的防滑防空轉功能的技術問題，提供一種具有動軸輪徑自動校正功能的牽引變流器。

本發明是采用以下技術方案實現的：一種具有動軸輪徑自動校正功能的牽引變流器，牽引變流器的控制系統TCU通過輪徑自動校正策略對輪徑進行計算和校正；所述輪徑自動校正策略包括：

一、輪徑校正方法

（1）在動車惰行工況下，每個牽引變流器的TCU采集被其控制的每個牽引電機上的動軸速度傳感器的齒盤頻率，并結合牽引電機齒盤齒數計算出每個電機軸角速度，進而通過電機軸和動軸的傳動比得出每個動軸的角速度；（2）每個牽引變流器的TCU接收動車上其中一個拖軸上的速度傳感器記錄的該拖軸的齒盤頻率，并結合該拖軸齒盤齒數得出該拖軸的角速度；（3）通過已知拖軸的輪徑值和拖軸角速度計算得到相對準確的參考車速，或者使用TCMS發送的網絡系統綜合參考車速作為參考車速；列車惰行工況下，動車組各車輪的輪軸線速度相等，因此將參考車速作為各動軸和拖軸的線速度；由于角速度與輪徑值成反比，通過參考車速和各動軸的角速度，計算得到各根動軸的輪徑值。

所述輪徑自動校正策略還包括：

二、多次檢測輪徑校正方法