本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)臺(tái)電能設(shè)備及方法，尤其涉及一種列車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的電能設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

在全球城市化的高速發(fā)展中，我國(guó)已成為當(dāng)今世界城軌交通發(fā)展最為迅速的國(guó)家。在軌道交通相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)檢測(cè)認(rèn)證服務(wù)也提出了越來(lái)越高的要求，尤其是對(duì)于整車測(cè)試平臺(tái)的建立。對(duì)于列車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的建設(shè)能夠有效提升從列車設(shè)計(jì)分析到服役分析階段的測(cè)試能力，同時(shí)提高對(duì)于全周期列車測(cè)試的有效驗(yàn)證。

如圖1示出了一種列車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括接觸網(wǎng)1、被試車體2、軌道輪3、萬(wàn)向聯(lián)軸器4、安全聯(lián)軸器5、變速箱6、膜片聯(lián)軸器7、同步箱8、安全聯(lián)軸器9、飛輪箱10、膜片聯(lián)軸器11、陪試電機(jī)12，由接觸網(wǎng)作為主電網(wǎng)為整個(gè)系統(tǒng)提供電能，接觸網(wǎng)的電壓為1500v。

在列車試驗(yàn)過(guò)程中，陪試電機(jī)12在列車處于牽引試驗(yàn)時(shí)處于發(fā)電工況，然而其所能產(chǎn)生的電能并沒(méi)有得到有效的利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種巧妙合理的電能回收裝置及方法，能有效地將陪試電機(jī)產(chǎn)生的電能整流回饋到接觸網(wǎng)，充分利用系統(tǒng)的電能。

為了解決這個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種列車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的能量回收裝置，該裝置包括順序連接設(shè)置的陪試變頻器逆變單元、陪試變頻器整流單元、陪試整流變壓器、牽引變壓器和牽引整流單元；

所述陪試變頻器逆變單元的輸入端與試驗(yàn)臺(tái)陪試電機(jī)的輸出端相連，將所述陪試電機(jī)輸出的交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能；

所述陪試變頻器整流單元將所述陪試變頻器逆變單元輸出的電能變換為設(shè)定頻率的交流電能；

所述陪試整流變壓器對(duì)所述陪試變頻器整流單元輸出的電能整流，在功率不變的基礎(chǔ)上，將所述陪試變頻器整流單元輸出的電流減半；

所述牽引變壓器對(duì)所述陪試整流變壓器輸出的電能進(jìn)行電流放大調(diào)整，電流放大系數(shù)為1.3；

所述牽引整流單元將所述牽引變壓器輸出的交流電能轉(zhuǎn)換為符合接觸網(wǎng)參數(shù)要求的電壓為1500v的直流電能，所述牽引整流單元的輸出端連接入為滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)供電的接觸網(wǎng)。

同時(shí)本發(fā)明提供了一種列車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的能量回收方法，其步驟包括：

a、在牽引試驗(yàn)時(shí)，陪試電機(jī)工作在發(fā)電工況，該步驟輸出交流電能，參數(shù)為u1和i1，

其中，ω1為所述陪試電機(jī)的實(shí)際輸入轉(zhuǎn)速，單位rad/s，ω0為所述陪試電機(jī)的額定輸入轉(zhuǎn)速，單位rad/s，t為時(shí)間，單位s，電壓u的單位為v，電流i的單位為a，以下相同；

b、將所述陪試電機(jī)輸出的交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能，該步驟輸出電能參數(shù)為u2和i2，

c、將b步驟獲得的直流電能轉(zhuǎn)換為設(shè)定頻率的交流電能，該步驟輸出電能參數(shù)為u3和i3，

其中，f為設(shè)定的電壓頻率；

d、在功率不變的基礎(chǔ)上，將c步驟輸出的電流減半，該步驟輸出電能參數(shù)為u4和i4，

u4＝u3，i4＝i3/2；

e、對(duì)d步驟輸出的電能進(jìn)行電流調(diào)整，該步驟輸出電能參數(shù)為u5和i5，

u5＝u4，i5＝ki4

其中，k為電流調(diào)整系數(shù)，k＝1.3；

f、將e步驟輸出的電能轉(zhuǎn)換為直流電能回饋至接觸網(wǎng)，該步驟輸出電能參數(shù)為u6和i6，u6為1500伏，i6＝2i5。

本發(fā)明科學(xué)巧妙地設(shè)計(jì)了一套針對(duì)陪試電機(jī)輸出電能的整流設(shè)備，從而能夠高效地將試驗(yàn)臺(tái)的電能回收回饋到接觸網(wǎng)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了將列車在試驗(yàn)中釋放的動(dòng)能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換并反饋到被試車體的供電系統(tǒng)中，最大程度上實(shí)現(xiàn)了低能耗循環(huán)試驗(yàn)。

本發(fā)明適用列車滾動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的能量回收系統(tǒng)及方法，有益效果為：

1.本發(fā)明的能量回收系統(tǒng)不需要改變列車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的原有結(jié)構(gòu)，通過(guò)附加裝置能夠大大降低試驗(yàn)臺(tái)的綜合能耗，契合當(dāng)今節(jié)能減排的工業(yè)發(fā)展理念。

2.本發(fā)明的能量回收系統(tǒng)和方法采用綜合整流反饋系統(tǒng)將回收的電能重新整流后輸入試驗(yàn)主電網(wǎng)；

3.通過(guò)科學(xué)、巧妙的綜合整流設(shè)計(jì)，本發(fā)明能量回收系統(tǒng)和方法可以從不同的列車轉(zhuǎn)速運(yùn)行模式下有效地、高轉(zhuǎn)化效率地獲得的試驗(yàn)臺(tái)的回饋能量。

附圖說(shuō)明

為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明，其中：

圖1為列車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明列車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的能量回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、接觸網(wǎng)2、被試車體

3、軌道輪4、萬(wàn)向聯(lián)軸器

5、安全聯(lián)軸器6、變速箱

7、膜片聯(lián)軸器8、同步箱

9、安全聯(lián)軸器10、飛輪箱

11、膜片聯(lián)軸器12、陪試電機(jī)

101、陪試變頻器逆變單元102、陪試變頻器整流單元

103、陪試整流變壓器104、牽引變壓器

105、牽引整流單元

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

圖2示出了一種列車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的能量回收裝置，該裝置包括順序連接設(shè)置的陪試變頻器逆變單元101、陪試變頻器整流單元102、陪試整流變壓器103、牽引變壓器104和牽引整流單元105；

在牽引試驗(yàn)時(shí)，陪試電機(jī)工作在發(fā)電工況，該步驟輸出交流電能，參數(shù)為u1和i1，

其中，ω1為所述陪試電機(jī)的實(shí)際輸入轉(zhuǎn)速，單位rad/s，ω0為所述陪試電機(jī)的額定輸入轉(zhuǎn)速，單位rad/s，t為時(shí)間，單位s，電壓u的單位為v，電流i的單位為a，以下相同。

所述陪試變頻器逆變單元101的輸入端與試驗(yàn)臺(tái)陪試電機(jī)12的輸出端相連，將所述陪試電機(jī)12輸出的交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能；輸出電能參數(shù)為u2和i2，

所述陪試變頻器整流單元102將所述陪試變頻器逆變單元101輸出的電能變換為設(shè)定頻率的交流電能；輸出電能參數(shù)為u3和i3，

其中，f為設(shè)定的電壓頻率。

所述陪試整流變壓器103對(duì)所述陪試變頻器整流單元102輸出的電能整流，在功率不變的基礎(chǔ)上，將所述陪試變頻器整流單元102輸出的電流減半；輸出電能參數(shù)為u4和i4，

u4＝u3，i4＝i3/2。

所述牽引變壓器104對(duì)所述陪試整流變壓器103輸出的電能進(jìn)行電流放大調(diào)整，電流放大系數(shù)為1.3；輸出電能參數(shù)為u5和i5，

u5＝u4，i5＝ki4

其中，k為電流調(diào)整系數(shù)，k＝1.3。

所述牽引整流單元105將所述牽引變壓器104輸出的交流電能轉(zhuǎn)換為符合接觸網(wǎng)參數(shù)要求的電壓為1500v的直流電能，所述牽引整流單元105的輸出端連接入為滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)供電的接觸網(wǎng)1，輸出電能參數(shù)為u6和i6，u6為1500伏，i6＝2i5。

本發(fā)明科學(xué)巧妙地設(shè)計(jì)了一套針對(duì)陪試電機(jī)輸出電能的整流設(shè)備，從而能夠高效地將試驗(yàn)臺(tái)的電能回收回饋到接觸網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了將列車在試驗(yàn)中釋放的動(dòng)能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換并反饋到被試車體的供電系統(tǒng)中，最大程度上實(shí)現(xiàn)了低能耗循環(huán)試驗(yàn)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。