CN103163783A

CN103163783A - 用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制器及方法

Info

Publication number: CN103163783A
Application number: CN2011104124300A
Authority: CN
Inventors: 李少强; 马洪岗; 相一海; 冀建中; 吕广一
Original assignee: CNR Dalian Electric Traction R& D Center Co Ltd
Current assignee: CRRC Yangtze Co Ltd
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-19

Abstract

本发明提供一种用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制器及方法。其中的模拟控制器至少包括：逆变器的启动开关(40)，四象限整流器的启动开关(30)，牵引变流器的TCU的电源开关(20)，牵引变压器的主断开关(10)，原边过流指示灯(61)，超温警示灯(62)和急停按钮(60)。本发明通过模拟控制器实现了机车牵引变流器地面联调试验，不再需要网络控制系统及司控台，也无需构建复杂的试验平台，因此大大节约了试验成本，并且体积小，节省了试验空间。

Description

用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制器及方法

技术领域

本发明涉及一种用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制器及方法，属于铁路机车技术领域。

背景技术

目前，在做机车牵引变流器地面联调试验时，需要基于网络控制系统和司控台来搭建试验平台来控制主断路器、牵引变压器、牵引变流器、牵引电动机。

由于现有试验平台涉及的设备多、占地面积大、成本高且系统结构复杂，使技术水平较低的试验站难以搭建这种试验平台，从而不具备试验条件，无法完成联调试验。尤其是网络控制系统和司控台，如果完全使用机车上原装的设备，成本高，占地广，并且信号系统复杂，会大大增加试验成本，甚至不能搭建试验平台，不能满足试验的要求。

发明内容

本发明提供一种用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制器及方法，无需构建复杂的试验平台也能完成地面联调试验。

本发明一方面提供一种用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制方法，其中包括：

依次闭合牵引变流器的TCU的电源开关、牵引变压器的主断开关、四象限整流器的启动开关及逆变器的启动开关，使所述逆变器连接的牵引电动机运行；

当所述牵引变压器发生原边过流时，点亮红色的原边过流指示灯；

当所述牵引变压器发生超温时，点亮红色的超温警示灯；

当所述原边过流指示灯和/或所述超温警示灯被点亮时，按下急停按钮，使所述牵引变压器的主断开关断开。

本发明另一方面提供一种用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制器，其中包括：

四象限整流器的启动开关，用于控制该四象限整流器的工作；

逆变器的启动开关，用于控制逆变器的工作，以便带动牵引电动机工作；

牵引变流器的TCU的电源开关，用于控制所述TCU的工作，并控制所述四象限整流器和所述逆变器的供电；

牵引变压器的主断开关，用于控制所述牵引变压器为所述牵引变流器的供电；

原边过流指示灯，显示为红色，用于当所述牵引变压器发生原边过流时被点亮；

超温警示灯，显示为红色，用于当所述牵引变压器发生超温时被点亮；

急停按钮，用于当所述原边过流指示灯和/或所述超温警示灯被点亮时被按下，使所述牵引变压器的主断开关断开。

本发明通过模拟控制器实现了机车牵引变流器地面联调试验，不再需要网络控制系统及司控台，也无需构建复杂的试验平台，因此大大节约了试验成本，并且体积小，节省了试验空间。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明所述用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制器实施例的结构示意图；

图2为本发明所述用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制方法实施例的流程图。

具体实施方式

图1为本发明所述用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制器实施例的结构示意图，如图所示，该模拟控制器包括：

逆变器的启动开关40，用于控制逆变器为与该逆变器连接的牵引电动机的供电；四象限整流器的启动开关30，用于控制该四象限整流器为所述逆变器的供电；牵引变流器的TCU的电源开关20，用于控制所述TCU为所述四象限整流器的供电，其中，TCU表示牵引控制单元(Transmission Control Unit)；牵引变压器的主断开关10，用于控制所述牵引变压器为所述牵引变流器的供电。具体地，上述开关可以为旋钮开关，以便实现远程、集中控制。

此处需要说明的是，本实施例中的牵引变流器包括：TCU、四象限整流器和逆变器，用于控制牵引电动机。具体地，所述牵引变流器可以控制多个牵引电动机，每个牵引电动机对应一个TCU、一个四象限整流器和一个逆变器。例如，在图中显示了两个逆变器的启动开关40、两个四象限整流器的启动开关30和两个电源开关20，分别用于控制两牵引电动机。

并且还包括：原边过流指示灯61，显示为红色，用于当所述牵引变压器发生原边过流时被点亮；超温警示灯62，显示为红色，用于当所述牵引变压器发生超温时被点亮；急停按钮60，用于当所述原边过流指示灯61和/或所述超温警示灯62被点亮时被按下，使所述牵引变压器的主断开关10断开。

另外，该模拟控制器还可以包括：电源指示灯21，显示为绿色，用于在闭合所述TCU的电源开关20之后被点亮；变压器工作指示灯11，显示为绿色，用于在闭合所述主断开关10之后被点亮；整流器工作指示灯31，显示为绿色，用于在闭合所述四象限整流器的启动开关30之后被点亮；逆变器工作指示灯41，显示为绿色，用于在闭合所述逆变器的启动开关40之后被点亮。

此处需要说明的是，对应于两个电源开关20，图中显示了两个电源指示灯21；对应于两个四象限整流器的启动开关30，图中显示了两个整流器工作指示灯31；对应于两个逆变器的启动开关40，图中显示了两个逆变器工作指示灯41。

另外，该模拟控制器还可以包括制动按钮70，用于当所述牵引电动机的运行状态发生异常时被按下，以控制所述牵引电动机紧急制动。

另外，该模拟控制器还可以放电开关50，用于在所述四象限整流器和所述逆变器停止工作后被按下，使所述牵引变流器的中间支撑电容放电；相应还包括：电容放电指示灯51，显示为黄色，用于在所述中间支撑电容的放电过程中被点亮，以及蜂鸣器52，用于在所述中间支撑电容的放电过程中鸣响。

此处需要说明的是，对应于两个TCU，图中显示了两个放电开关50、两个电容放电指示灯51和两个蜂鸣器52。

本实施例中的模拟控制器中的各指示灯采用不同的颜色，可以使操作员更加直观地监控各部分的工作状态。

以下参照图2，说明基于上述模拟控制器实现的用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制方法，如图所示，包括如下步骤：

步骤110，依次闭合牵引变流器的TCU的电源开关20、牵引变压器的主断开关10、四象限整流器的启动开关30及逆变器的启动开关40，使所述逆变器连接的牵引电动机运行。

其中，当主断开关10闭合后使牵引变压器开始为牵引变流器供电；当电源开关20闭合后使所述牵引变流器中的TCU开始工作，并为所述牵引变流器中的四象限整流器和逆变器供电；当启动开关30闭合后使所述四象限整流器开始工作；当启动开关40闭合后使所述逆变器开始工作，从而带动相应的牵引电动机开始工作。本步骤中先闭合电源开关20后闭合主断开关10的目的是为了预先使TCU开始工作，并为四象限整流器和逆变器供电，以保证绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称：IGBT)驱动信号正常工作以便当主断开关10闭合后，能够使四象限整流器和逆变器正常工作。

相应地，在闭合所述TCU的电源开关20之后还可以进一步点亮绿色的电源指示灯21，以便使试验人员得知该电源开关20已经接通，工作正常；在闭合所述主断开关10之后还可以进一步点亮绿色的变压器工作指示灯11，以便使试验人员得知该主断开关10已经接通，工作正常；在闭合所述四象限整流器的启动开关30之后还可以进一步点亮绿色的整流器工作指示灯31，以便使试验人员得知该启动开关30已经接通，工作正常；在闭合所述逆变器的启动开关40之后还可以进一步点亮绿色的逆变器工作指示灯41，以便使试验人员得知该启动开关40已经接通，工作正常。

此后，当所述牵引变压器发生原边过流时，执行步骤120；当所述牵引变压器发生超温时，执行步骤130；当所述牵引电动机的运行状态发生异常时，执行步骤140；在所述四象限整流器和所述逆变器停止工作后，执行步骤150。

步骤120，点亮红色的原边过流指示灯61。

其中，采用红色的原边过流指示灯61用于警示试验人员所述牵引变压器发生了原边过流，需要采用紧急措施。

步骤121，按下急停按钮60，使所述牵引变压器的主断开关10断开。

其中，所述急停按钮60是能够控制主断开关10的按钮，当主断开关10被断开后，牵引变压器不再进行供电，从而避免了损坏牵引变压器。

步骤130，点亮红色的超温警示灯62。

其中，采用绝色的超温警示灯62用于警示试验人员所述牵引变压器发生了超温，需要采用紧急措施。

步骤131，按下急停按钮60，使所述牵引变压器的主断开关断开。

其中，所述急停按钮60是能够控制主断开关10的按钮，当主断开关10被断开后，牵引变压器不再进行供电，从而避免了牵引变压器的温度进一步升高。

步骤140，按下制动按钮70，以控制所述牵引电动机紧急制动。

当牵引电动机的运行状态发生异常时，需要通过按下制动按钮70使牵引电动机紧急制动。其中，牵引电动机运行状态可以通过其他监测仪器测得。

步骤150，按下放电开关50，使所述牵引变流器的中间支撑电容电容放电。

如图1所示，当有两个放电开关50时，则使相应的中间支撑电容放电。具体的放电电路可以为当按下放电开关50时，使中间支撑电容串接小电阻，从而能够快速放电。

通过设置放电开关50可以使中间支撑电容在几秒钟内便可以完成快速放电，解决了现有机车一般需要的断电15分钟才允许开盖检查的时间限制，从而节省调试时间和确保人员安全。

步骤151，在所述中间支撑电容的放电过程中点亮黄色的电容放电指示灯51，并使蜂鸣器52鸣响。

其中，所述电容放电指示灯51用于向试验人员指示中间支撑电容正在放电，只要放电开关50没有被放开电容放电指示灯51就一直被点亮。另外，为了增加安全系数，还可以进一步使蜂鸣器52鸣响，以便提醒试验人员放电完毕后，必须先断开放电开关，才允许开始试验。

本发明实施例通过模拟控制器实现了机车牵引变流器地面联调试验，不再需要网络控制系统及司控台，也无需构建复杂的试验平台，因此大大节约了试验成本，并且体积小，节省了试验空间。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制方法，其特征在于，包括：

当所述牵引变压器发生超温时，点亮红色的超温警示灯；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

闭合所述TCU的电源开关之后还包括：点亮绿色的电源指示灯；

闭合所述主断开关之后还包括：点亮绿色的变压器工作指示灯；

闭合所述四象限整流器的启动开关之后还包括：点亮绿色的整流器工作指示灯；

闭合所述逆变器的启动开关之后还包括：点亮绿色的逆变器工作指示灯。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述牵引电动机运行后还包括：当所述牵引电动机的运行状态发生异常时，按下制动按钮，以控制所述牵引电动机紧急制动。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述四象限整流器和所述逆变器停止工作后还包括：按下放电开关，使所述牵引变流器的中间支撑电容放电。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述中间支撑电容的放电过程中还包括：点亮黄色的电容放电指示灯，并使蜂鸣器鸣响。

6.一种用于机车牵引变流器地面联调试验的模拟控制器，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的模拟控制器，其特征在于，还包括：

电源指示灯，显示为绿色，用于在闭合所述TCU的电源开关之后被点亮；

变压器工作指示灯，显示为绿色，用于在闭合所述主断开关之后被点亮；

整流器工作指示灯，显示为绿色，用于在闭合所述四象限整流器的启动开关之后被点亮；

逆变器工作指示灯，显示为绿色，用于在闭合所述逆变器的启动开关之后被点亮。

8.根据权利要求6所述的模拟控制器，其特征在于，还包括：制动按钮，用于当所述牵引电动机的运行状态发生异常时被按下，以控制所述牵引电动机紧急制动。

9.根据权利要求6所述的模拟控制器，其特征在于，还包括：放电开关，用于在所述四象限整流器和所述逆变器停止工作后被按下，使所述牵引变流器的中间支撑电容放电。

10.根据权利要求9所述的模拟控制器，其特征在于，还包括：

电容放电指示灯，显示为黄色，用于在所述中间支撑电容的放电过程中被点亮；

蜂鸣器，用于在所述中间支撑电容的放电过程中鸣响。