CN106194385A - 内燃机车冷却风扇控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内燃机车冷却风扇控制方法，包括用于柴油机散热的高温散热器和低温散热器，高温冷却风扇用于高温散热器散热，低温冷却风扇用于低温散热器散热，高低温冷却风扇用于高温散热器和低温散热器散热，机车微机检测高温水温度传感器、低温水温度传感器和环境温度传感器的温度值后与设定值进行比较后发出控制指令，所述的控制指令通过接触器控制高温冷却风扇和低温冷却风扇的转速，所述的控制指令通过辅助逆变器控制高低温冷却风扇的转速。采用变极控制和变频控制相结合的控制方法，降低机车的辅助功率，从而提高机车的轮周功率。

Description

内燃机车冷却风扇控制方法

技术领域

本发明涉及内燃机车技术领域，具体涉及一种内燃机车冷却风扇控制方法。

背景技术

内燃机车冷却风扇是为散热器提供风源，通过从车外吸入空气来冷却散热器中的冷却水，从而满足柴油机的散热要求。冷却风扇的驱动方式一般有如下两种：1)静液压马达驱动(机械传动)：在柴油机的自由端通过传动轴把静液压变速箱与柴油机相连，在变速箱的另一端装有两个静液压泵，静液压泵将机械能转换成润滑油的压力能，然后通过静液压马达将润滑油的压力能转换为机械能，从而驱动冷却风扇旋转。2)电机驱动(交流辅助传动)：冷却风扇通过轴承与电机相连，辅助发电机发电供给冷却风扇电机，从而通过电机驱动冷却风扇旋转。

随着机车技术的发展，交流辅助传动技术已经逐渐成熟，冷却风扇大部分都采用电机驱动的技术方案，控制方式大概有两种：

1)变极控制：机车冷却水系统安装了温度传感器，温度传感器检测水的温度传输给微机，微机通过开关量信号传输给接触器，通过接触器控制冷却风扇电机的转速。这种控制方式操作简单，而且冷却风扇转速只有全速和半速两种状态，转速随着柴油机的变化而变化，一般成线性关系。该控制方法的缺点是在柴油机额定转速时，冷却风扇只有全速和半速两种状态，这也就意味着，冷却风扇的功率只有全功率和半功率两种情况，消耗的辅助功率也就只有这两种情况，在冷却系统有冗余的前提下造成了辅助功率的浪费，从而降低了机车牵引功率。

2)变频控制：机车冷却水系统安装了温度传感器，温度传感器检测水的温度传输给微机，微机提供冷却风扇电机转速信号给辅助逆变器，辅助逆变器控制冷却风扇电机的转速。这种控制方式为无极控制，而且冷却风扇的转速不随柴油机的转速变化而变化。冷却风扇电机的转速是根据柴油机冷却水的需求无极变化的。这种控制方式需要增加辅助逆变器，成本远远超过了接触器，而且辅助逆变器需要进行程序编写，由于是无极控制，控制程序也比较复杂，可靠性不如接触器高。

发明内容

本发明提供一种内燃机车冷却风扇控制方法,采用变极控制和变频控制相结合的控制方法，降低机车的辅助功率，从而提高机车的轮周功率。

本发明所采用的技术方案是内燃机车冷却风扇控制方法，包括用于柴油机散热的高温散热器和低温散热器，高温冷却风扇用于高温散热器散热，低温冷却风扇用于低温散热器散热，高低温冷却风扇用于高温散热器和低温散热器散热，机车微机检测高温水温度传感器、低温水温度传感器和环境温度传感器的温度值后与设定值进行比较后发出控制指令，所述的控制指令通过接触器控制高温冷却风扇和低温冷却风扇的转速，所述的控制指令通过辅助逆变器控制高低温冷却风扇的转速。

内燃机车冷却风扇控制方法，包括以下步骤：

a、设置参数：高温水温度传感器的温度值为T1，低温水温度传感器的温度值为T2，；环境温度传感器的温度值为T3；

b、当T1＜78℃时，高温冷却风扇关闭；当78℃≤T1≤82℃时，高温冷却风扇开启，状态为半速；当T1＞82℃时，高温冷却风扇状态为全速；

c、当T2＜15℃时，低温冷却风扇关闭；当15℃≤T2≤25℃时，低温冷却风扇开启，状态为半速；当T2＞30℃且T3＜10℃时，低温冷却风扇状态为全速；当T2＞45℃且T3≥10℃时，低温冷却风扇状态为全速；

d、当T1≥93℃时，高低温冷却风扇开启；当T1≤87℃时，高低温冷却风扇关闭；当高低温冷却风扇开启时，司机室操纵台指示灯闪烁，提醒司乘人员柴油机高温冷却水温度高。

本发明的有益效果是：通过这样的组合方式可以减少2个辅助逆变器的费用，同时又提高了冷却系统的冗余。另外在保证冷却能力的前提下，由于高低温冷却风扇采用变频控制，转速为无极的，又可以降低机车的辅助功率，从而提高机车的轮周功率，保证机车发挥出最大的牵引性能。

附图说明

图1为本发明内燃机车冷却风扇控制方法原理框图。

具体实施方式

现结合附图1对发明做进一步的说明，正常的柴油机冷却水系统分为高温水系统和低温水系统，这两个水系统是独立循环，互不干扰，柴油机高温冷却水系统是为柴油机气缸套、气缸盖等冷却的，低温水系统仅为中冷器中的中冷水冷却，机车的散热器和冷却风扇也是独立的，分为高温和低温散热器及冷却风扇，其中高温散热器和高温冷却风扇是为柴油机高温水散热的，低温散热器和低温冷却风扇是为柴油机低温水散热的，如图1所示，本发明的要点是增加的高低温冷却风扇能为柴油机高温水系统和低温水系统同时散热。

本发明的三个风扇，其中两个风扇(高温冷却风扇和低温冷却风扇)是通过接触器控制的，即高温冷却风扇和低温冷却风扇为变极控制，高低温冷却风扇是通过辅助逆变器控制的，为变频控制。辅助逆变器仅仅控制一个高低温冷却风扇，与其他两个冷却风扇没有任何关系，而且辅助逆变器与接触器不是串联关系，没有任何直接的关联，完全是两套独立的系统。正常的工况是接触器控制高温冷却风扇和低温冷却风扇运行的，如果碰到了过长大隧道或坡道的时候，水温持续上升，到一定温度值的时候，辅助逆变器才投入工作，控制高低温冷却风扇运转，到冷却水温度降下来的时候，辅助逆变器停止工作，这时还是靠两个接触器控制高温冷却风扇和低温冷却风扇工作。

内燃机车冷却风扇控制方法，先设置如下参数：柴油机高温水温度传感器为T1，单位为℃，柴油机低温水温度传感器为T2，单位为℃；环境温度传感器为T3，单位为℃。

1)当柴油机高温水温度传感器为T1＜78℃时，高温冷却风扇关闭；当78℃≤T1≤82℃时，高温冷却风扇(高温)开启，状态为半速；当T1＞82℃时，高温冷却风扇状态为全速。

2)当柴油机低温水温度传感器为T2＜15℃时，低温冷却风扇关闭；当15℃≤T2≤25℃时，低温冷却风扇开启，状态为半速；当T2＞30℃且T3＜10℃时，低温冷却风扇状态为全速；当T2＞45℃且T3≥10℃时，低温冷却风扇(低温)状态为全速。

3)当柴油机高温水温度传感器为T1≥93℃时，高低温冷却风扇开启；当T1≤87℃时，高低温冷却风扇关闭。当高低温冷却风扇开启时，司机室操纵台有个指示灯闪烁，提醒司乘人员柴油机高温冷却水温度高，可以采取必要的措施来降低冷却水温度，避免冷却水温度保护的现象。以上所述温度值为经验值，略有变化同样可以达到控制效果。

Claims (2)

1.内燃机车冷却风扇控制方法，其特征在于：包括用于柴油机散热的高温散热器和低温散热器，高温冷却风扇用于高温散热器散热，低温冷却风扇用于低温散热器散热，高低温冷却风扇用于高温散热器和低温散热器散热，机车微机检测高温水温度传感器、低温水温度传感器和环境温度传感器的温度值后与设定值进行比较后发出控制指令，所述的控制指令通过接触器控制高温冷却风扇和低温冷却风扇的转速，所述的控制指令通过辅助逆变器控制高低温冷却风扇的转速。

2.根据权利要求1所述的内燃机车冷却风扇控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、设置参数：高温水温度传感器的温度值为T1，低温水温度传感器的温度值为T2，；环境温度传感器的温度值为T3；

b、当T1＜78℃时，高温冷却风扇关闭；当78℃≤T1≤82℃时，高温冷却风扇开启，状态为半速；当T1＞82℃时，高温冷却风扇状态为全速；

c、当T2＜15℃时，低温冷却风扇关闭；当15℃≤T2≤25℃时，低温冷却风扇开启，状态为半速；当T2＞30℃且T3＜10℃时，低温冷却风扇状态为全速；当T2＞45℃且T3≥10℃时，低温冷却风扇状态为全速；

d、当T1≥93℃时，高低温冷却风扇开启；当T1≤87℃时，高低温冷却风扇关闭；当高低温冷却风扇开启时，司机室操纵台指示灯闪烁，提醒司乘人员柴油机高温冷却水温度高。