本發(fā)明涉及電力機(jī)車輔助電源過分相技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前交流傳動(dòng)電力機(jī)車的輔助供電主要分為兩種：一種為采用主變壓器獨(dú)立繞組對(duì)機(jī)車輔助系統(tǒng)直接供電，另一種采用牽引中間回路供電的直—交型輔助變流器，由牽引回路中間直流電壓直接逆變?nèi)缓蠼?jīng)過降壓隔離變壓器進(jìn)行降壓之后對(duì)輔助系統(tǒng)進(jìn)行供電。采用獨(dú)立繞組供電的輔助系統(tǒng)比中間回路供電輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕效率高的優(yōu)點(diǎn)，但機(jī)車因過分相時(shí)主斷路器斷開，輔助供電系統(tǒng)供電中斷。

如圖1所示，電力機(jī)車主斷路器閉合后，接觸網(wǎng)AC25kV電壓先后經(jīng)過主變壓器原邊繞組、輔助繞組以及輔助變流器APU對(duì)機(jī)車輔助系統(tǒng)供電，當(dāng)機(jī)車通過分相區(qū)間時(shí)，主斷路器斷開，此時(shí)輔助電源系統(tǒng)斷電，待機(jī)車通過分相區(qū)間主斷路器再次閉合后，輔助系統(tǒng)供電恢復(fù)。因電力機(jī)車運(yùn)行間隔幾十公里就會(huì)有一個(gè)分相區(qū)，所以機(jī)車輔助電源系統(tǒng)處于頻繁啟停狀態(tài)。影響部件壽命。

如圖2所示，采用牽引中間回路供電的直—交型輔助變流器，由牽引回路中間直流電壓直接逆變?nèi)缓蠼?jīng)過降壓隔離變壓器進(jìn)行降壓之后對(duì)輔助系統(tǒng)進(jìn)行供電。此種方式，機(jī)車在通過分相區(qū)間時(shí)，主斷路器斷開，牽引電機(jī)處于再生制動(dòng)(發(fā)電)模式，可以為輔助系統(tǒng)供電，但是需要在變流器中增加接觸器、檢測(cè)傳感器、轉(zhuǎn)換切換開關(guān)等硬件裝置同時(shí)在軟件邏輯上也需要相應(yīng)調(diào)整，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、變流器成本高、設(shè)備重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電力機(jī)車輔助電源過分相不間斷供電的控制方法，結(jié)合機(jī)車實(shí)時(shí)運(yùn)用工況，控制機(jī)車功率模塊投入或切除，在確保機(jī)車行車安全的前提下實(shí)現(xiàn)輔助設(shè)備采用變壓器輔助繞組供電，在通過分相區(qū)時(shí)實(shí)現(xiàn)不間斷供電控制。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是電力機(jī)車輔助電源過分相不間斷供電的控制方法，采用主變壓器獨(dú)立繞組對(duì)機(jī)車輔助系統(tǒng)直接供電，主斷路器斷開，接觸網(wǎng)電能被隔離，牽引電機(jī)再生制動(dòng)能量通過變壓器耦合由牽引繞組傳遞給輔助繞組，由機(jī)車微機(jī)TCMS作為過分相輔助系統(tǒng)不停電的控制信號(hào)發(fā)送者，該控制方法包括以下步驟：

a、開始；

b、設(shè)定機(jī)車輔助系統(tǒng)不停電最低速度V1＝(50X1000/列車編組質(zhì)量m)km/h，極限速度V2＝(30X1000/列車編組質(zhì)量m)km/h；

c、檢測(cè)機(jī)車過分相信號(hào)T，進(jìn)入步驟d；

d、判斷機(jī)車過分相信號(hào)T是否為1，當(dāng)T＝1時(shí)，進(jìn)入步驟e，否則返回步驟c；

e、檢測(cè)機(jī)車速度V；

f、判斷機(jī)車速度V與機(jī)車輔助系統(tǒng)不停電最低速度V1的大小，當(dāng)V1≤V,進(jìn)入步驟g，否則返回步驟c；

g、調(diào)整牽引變流器TCU進(jìn)入不間斷供電模式；

h、檢測(cè)機(jī)車速度V，分別進(jìn)入步驟f和步驟I；

i、判斷機(jī)車速度V與極限速度V2的大小,當(dāng)V≤V2時(shí)，進(jìn)入步驟j；否則進(jìn)入步驟k；

j、退出不間斷供電模式；

k、檢測(cè)網(wǎng)壓恢復(fù)信號(hào)；

l、調(diào)整牽引變流器TCU和輔助變流器APU進(jìn)入正常供電模式；

m、結(jié)束。

所述的機(jī)車過分相信號(hào)T包括全自動(dòng)過分相的預(yù)告信號(hào)和半自動(dòng)過分相信號(hào)，機(jī)車過分相信號(hào)T用于激活不間斷供電模式。

本發(fā)明的有益效果是：采用本控制方案，結(jié)合機(jī)車控制邏輯采用變壓器輔助繞組獨(dú)立供電的電力機(jī)車也可實(shí)現(xiàn)過分相不斷電功能，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

附圖說明

圖1為電力機(jī)車輔助設(shè)備采用變壓器獨(dú)立繞組供電原理圖。

圖2為電力機(jī)車輔助設(shè)備采用中間直流回路供電原理圖。

圖3為本發(fā)明電力機(jī)車輔助電源過分相不間斷供電的控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖1至附圖3對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步的說明，由機(jī)車微機(jī)TCMS作為過分相輔助系統(tǒng)不停電的控制信號(hào)發(fā)送者，機(jī)車微機(jī)TCMS根據(jù)機(jī)車過分相不停電的設(shè)置、判別機(jī)車速度、過分相信號(hào)和機(jī)車牽引變流器工況等信息后向牽引變流器TCU、輔助變流器APU發(fā)送過分相不停電的指令。

機(jī)車輔助系統(tǒng)不停電最低速度V1，設(shè)定為(50X1000/列車編組質(zhì)量m)km/h,極限速度V2為(30X1000/列車編組質(zhì)量m)km/h，當(dāng)機(jī)車速度V低于極限速度V2時(shí)，自動(dòng)退出不間斷供電模式。

過分相信號(hào)有全自動(dòng)過分相的預(yù)告信號(hào)和半自動(dòng)過分相信號(hào)，分相信號(hào)激活不停電功能，過分相過程中退出后不能再次進(jìn)入。

CI(牽引變流器TCU和輔助變流器APU的總稱)機(jī)車微機(jī)TCMS接收到過分相不停電指令時(shí)，根據(jù)機(jī)車牽引變流器TCU工作方式，從上一工況(可能是惰性、牽引或再生)進(jìn)入再生工況，再生制動(dòng)建立后CI發(fā)送機(jī)車微機(jī)TCMS分?jǐn)嘀鲾嘈盘?hào)，然后在主斷斷開情況下通過變壓器原邊、次邊耦合把牽引電機(jī)再生制動(dòng)能量從牽引繞組傳遞給輔助繞組。當(dāng)機(jī)車通過過分相區(qū)后CI收到網(wǎng)壓信號(hào)，開始調(diào)整變壓器原邊電壓和網(wǎng)壓同相位調(diào)整完畢后CI發(fā)送給機(jī)車微機(jī)TCMS閉合主斷信號(hào)，CI由再生制動(dòng)重新進(jìn)入分相前的工況(可能是惰性、牽引或再生)。若設(shè)定為過分相斷電或速度信號(hào)不滿足不停電要求，則機(jī)車微機(jī)TCMS直接發(fā)送卸載信號(hào)給CI。

輔助變流器APU接收到過分相不停電指令時(shí)，維持運(yùn)行。若設(shè)定為過分相斷電或速度不滿足不停電要求，則機(jī)車微機(jī)TCMS直接發(fā)送卸載信號(hào)給輔助變流器APU。

兩次檢測(cè)機(jī)車速度的目的是：不間斷功能作用時(shí)，是將牽引電機(jī)再生制動(dòng)的能量通過變壓器原邊、次邊耦合由牽引繞組傳遞給輔助繞組，機(jī)車速度會(huì)降低，通過2次(實(shí)時(shí))檢測(cè)機(jī)車速度可以避免因機(jī)車速度過低導(dǎo)致的非正常停車，

正常機(jī)車網(wǎng)測(cè)供電：接觸網(wǎng)電能通過主斷路器、變壓器原邊向牽引繞組、輔助繞組供電。不斷電功能供電：主斷路器斷開，接觸網(wǎng)電能被隔離，此時(shí)牽引電機(jī)再生制動(dòng)能量通過變壓器耦合由牽引繞組傳遞給輔助繞組，滿足輔助機(jī)組持續(xù)工作的需求。