CN107290663A - 一种轮对电机组磨合试验台和试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮对电机组磨合试验台和试验方法，该试验台包括：平衡调度模块、调度控制模块、驱动电源和轮对电机组，其中，平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，提供给调度控制模块；调度控制模块根据平衡调度模块的控制指令，控制各变频器工作，以驱动轮对电机组工作。本发明通过采用均衡负载的磨合试验方法，将多个轮对电机组的用电高峰错开，解决了磨合试验台对电网的高用电量的问题，减少了磨合试验台对电网容量的需求，从而降低了电网电压的波动。

Description

一种轮对电机组磨合试验台和试验方法

技术领域

本发明涉及电气控制技术，尤其涉及一种轮对电机组磨合试验台和试验方法。

背景技术

目前，铁路内燃、电力机车上使用的轮对与轮对电机在重新组装后，称为轮对电机组，要进行一定时间的磨合试验，将轮对电机组中的磨擦配合到一个较好的状态，从而延长轮对电机组的工作寿命。

由于整个磨合试验过程需要较长的时间，目前多采用一个试验台同时对2～3个轮对电机组进行磨合试验，且在对多个轮对电机组进行磨合试验时，一般采用同步控制的方式。

轮对电机组在磨合试验过程中有四个阶段，分别是：启动、加速、正常和减速阶段。在正常磨合阶段，对功率的要求很小，一般在20kVA以下；而在启动和加速阶段，需要的功率很大，最大可达150kVA以上。因此，当多个轮对电机组采用同步控制进行磨合试验时，为了保证设备的正常工作，一般要求电网提供一个满足多个轮对电机组同时启动和加速的容量。

发明内容

本发明提供一种轮对电机组磨合试验台和试验方法，以实现减少磨合试验台对电网容量的需求，降低电网电压的波动。

第一方面，本发明实施例提供了一种轮对电机组磨合试验方法，包括：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，提供给调度控制模块；

调度控制模块根据平衡调度模块的控制指令，控制各变频器工作，以驱动轮对电机组工作。

优选是，平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令包括：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态，确定各工作状态对应的耗电功率；

根据各耗电功率以及电网承载能力进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令。

优选是，平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令包括：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，使得同一时间内存在一个轮对电机组处于启动状态或加速状态。

优选是，所述工作状态包括：启动状态、加速状态、正常状态和减速状态。

第二方面，本发明实施例还提供了一种轮对电机组磨合试验台，包括：

至少两个变频器，每个变频器用于独立驱动一个轮对电机组；

调度控制模块，用于根据平衡调度模块的控制指令，控制各变频器工作，以驱动轮对电机组工作；

平衡调度模块，用于根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，提供给所述调度控制模块。

优选是，所述平衡调度模块具体用于：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态，确定各工作状态对应的耗电功率；

根据各耗电功率以及电网承载能力进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令。

优选是，所述平衡调度模块具体用于：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，使得同一时间内存在一个轮对电机组处于启动状态或加速状态。

优选是，所述工作状态包括：启动状态、加速状态、正常状态和减速状态。

优选是，平衡调度模块集成于工控机中；

调度控制模块的数量有至少两个，分别集成于每个轮对电机组的可编程逻辑控制电路中，与所述工控机通讯连接。

本发明通过软件和硬件的相互配合，采用均衡负载的磨合试验方法，将多个轮对电机组的用电高峰错开，解决了磨合试验台对电网的高用电量的问题，减少了磨合试验台对电网容量的需求，从而降低了电网电压的波动。

附图说明

图1是本发明实施例一中的轮对电机组磨合试验方法的流程图。

图2是本发明实施例二中的轮对电机组磨合试验方法中的产生驱动控制指令流程图。

图3是本发明实施例三中的轮对电机磨合试验台的结构示意图。

图4是本发明实施例四中的轮对电机组磨合试验方法中的平衡调度流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的轮对电机组磨合试验方法的流程图，本实施例可适用于对轮对电机组进行磨合试验的情况，该方法可以由平衡调度模块、调度控制模块、驱动电源和轮对电机组来执行，其中，以轮对电机组#1和轮对电机组#2为例，对磨合试验方法的流程进行说明，具体包括如下步骤：

步骤110、平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，提供给调度控制模块；

其中，所述轮对电机组是一个轮对和一个电机的组合；所述轮对电机组工作状态有四种，分别为：启动状态、加速状态、正常状态和减速状态；对每个轮对电机组的工作状态设置跟踪标志，对轮对电机组处于不同的工作状态进行标识，通过对跟踪标志的检测，保证各轮对电机组不会同时处于启动或加速状态；所述调度是轮对电机组根据控制指令做出不同的操作；所述调度控制模块和所述平衡调度模块之间通过PPI的通讯方式进行通信。

步骤120、调度控制模块根据平衡调度模块的控制指令，控制各变频器工作，以驱动轮对电机组工作；

其中，所述变频器是各轮对电机组的驱动电源，且各轮对电机组是由一个变频器独立进行驱动。

本实施例的技术方案，通过采用均衡负载的磨合试验方法，将轮对电机组的用电高峰错开，解决了磨合试验台对电网的高用电量的问题，减少了磨合试验台对电网容量的需求，从而降低了电网电压的波动。

实施例二

图2为本发明实施例二中的轮对电机组磨合试验方法中的产生驱动控制指令流程图，本实施例在上述实施例的基础上，优选是平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令。该方法具体包括以下步骤：

步骤210、平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态，确定各工作状态对应的耗电功率；

其中，所述耗电功率是根据轮对电机组电流的变化而变化的，即轮对电机组的电压是一个定值；

当轮对电机组处于不同的工作状态时，其工作时长和转速是不同的，即其耗电功率也是不同的；

各轮对电机组在整个磨合试验过程时，有多个加速状态。

步骤220、根据各耗电功率以及电网承载能力进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令；

其中，因所述耗电功率是和轮对电机组的工作状态是一一对应的，即，当耗电功率较大时，轮对电机组可处于启动或加速状态，当耗电功率较小时，轮对电机组可处于正常或减速状态；

所述电网承载能力的标准是由电网容量来进行判断的，当电网容量较高时，在同一时间内存在至多两个轮对电机组处于启动或加速状态，当电容容量较低时，在同一时间内只允许一个轮对电机组处于启动或加速状态，从而使原来受容量限制只能试验一个轮对电机组的场所在不扩容的情况下可以同时试验2～3个轮对电机组。

本实施例的技术方案，根据各轮对电机组的耗电功率和电网承载能力，更能准确地驱动各轮对电机组进入不同的工作状态，将各轮对电机组的用电高峰错开，解决了磨合试验台对电网高用电量的需求，降低了电网电压的波动。

实施例三

图3所示为本发明实施例三提供的轮对电机磨合试验台的结构示意图，本实施例可适用于对轮对电机组进行磨合试验的情况，该磨合试验台310的具体结构包括：至少两个变频器330、调度控制模块350和平衡调度模块370；

其中，至少两个变频器330中每个变频器330用于独立驱动一个轮对电机组320；调度控制模块350，用于根据平衡调度模块370的控制指令，控制各变频器330工作，以驱动轮对电机组320工作；平衡调度模块370，用于根据各轮对电机组320的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组320进行驱动的控制指令，提供给所述调度控制模块350；

其中，将平衡调度模块370集成于工控机360中；调度控制模块350的数量有至少两个，分别集成于每个轮对电机组320的可编程逻辑控制电路340中，与所述工控机360通讯连接。

本实施例的技术方案，通过硬件和软件的配合，采用均衡负载的磨合试验台，将轮对电机组的用电高峰错开，解决了磨合试验台对电网的高用电量的问题，减少了磨合试验台对电网容量的需求，从而降低了电网电压的波动。

上述轮对电机磨合试验台可执行本发明任意实施例所提供的轮对电机组磨合试验方法。

实施例四

图4所示为本发明实施例四提供的轮对电机组磨合试验方法中的平衡调度流程图，本实施例可适用于对轮对电机组进行磨合试验的情况，该平衡调度流程是以1#和2#两个轮对电机组为例进行说明，具体包括如下步骤；

步骤410、当轮对电机组1#和轮对电机组2#需要启动或加速时，向平衡调度模块发出启动或加速请求。

步骤420、平衡调度模块接收各轮对电机组的启动或加速请求，

步骤430、平衡调度模块检查当前轮对电机组的工作状态，若有其它轮对电机组处于启动或加速状态，则执行步骤440，若其它轮对电机组处于正常状态，执行步骤450；

其中，轮对电机组的工作状态有四种，分别为：启动状态、加速状态、正常状态和减速状态；

其中，在不同的工作状态下，轮对电机组的工作时长和转速也是不同的。

步骤440、当存在处于启动或加速状态的轮对电机组时，则将提出申请的轮对电机组设置为排队状态，直到其它的轮对电机组处于正常工作状态后，才让提出申请的轮对电机组启动或加速；

其中，处于排队状态的轮对电机组的优先顺序，根据轮对电机组的请求顺序进行优先排序。

步骤450、当全部轮对电机组均处于正常工作状态，检查向平衡调度模块请求启动或加速的轮对电机组的个数，若有多个轮对电机组同时请求进入启动或加速状态，则执行步骤460，若只有单个轮对电机组请求进入启动或加速状态，则执行步骤470。

步骤460、若有多个轮对电机组同时发出启动或加速请求时，则平衡调度模块根据优先级顺序，向优先级顺序最高的轮对电机组发出启动或加速指令，其它的轮对电机组设置为等待状态；

步骤470、若只有一个轮对电机组发出启动或加速请求，则平衡调度模块向该轮对电机组发出启动或加速指令。

本实施例的技术方案，通过采用均衡负载的磨合试验方法，只允许同一时间内只有一个轮对电机组处于启动或加速状态，解决了磨合试验台对电网的高用电量的问题，减少了磨合试验台对电网容量的需求，从而降低了电网电压的波动。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种轮对电机组磨合试验方法，其特征在于，包括：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，提供给调度控制模块；

调度控制模块根据平衡调度模块的控制指令，控制各变频器工作，以驱动轮对电机组工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令包括：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态，确定各工作状态对应的耗电功率；

根据各耗电功率以及电网承载能力进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令包括：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，使得同一时间内存在一个轮对电机组处于启动状态或加速状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作状态包括：启动状态、加速状态、正常状态和减速状态。

5.一种轮对电机组磨合试验台，其特征在于，包括：

至少两个变频器，每个变频器用于独立驱动一个轮对电机组；

调度控制模块，用于根据平衡调度模块的控制指令，控制各变频器工作，以驱动轮对电机组工作；

平衡调度模块，用于根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，提供给所述调度控制模块。

6.根据权利要求5所述的试验台，其特征在于，所述平衡调度模块具体用于：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态，确定各工作状态对应的耗电功率；

根据各耗电功率以及电网承载能力进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令。

7.根据权利要求5所述的试验台，其特征在于，所述平衡调度模块具体用于：

平衡调度模块根据各轮对电机组的工作状态进行调度，以产生对各轮对电机组进行驱动的控制指令，使得同一时间内存在一个轮对电机组处于启动状态或加速状态。

8.根据权利要求5所述的试验台，其特征在于，所述工作状态包括：启动状态、加速状态、正常状态和减速状态。

9.根据权利要求5所述的试验台，其特征在于：

平衡调度模块集成于工控机中；

调度控制模块的数量有至少两个，分别集成于每个轮对电机组的可编程逻辑控制电路中，与所述工控机通讯连接。