機車過分相自動控制方法、設(shè)備和機車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實施例涉及電力控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機車過分相自動控制方法、設(shè)備和機車。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力牽引的鐵路線上，接觸網(wǎng)要向電力機車提供單相交流電，并通過與接觸網(wǎng)相連的整流器進行整流，再通過逆變器進行電流逆變?yōu)闄C車供電，但是國家電力系統(tǒng)提供的電力是三相交流電，這樣就會造成三相負荷不平衡，發(fā)電機會產(chǎn)生負序分量，對整個系統(tǒng)是不利的，嚴重情況下發(fā)電機或系統(tǒng)中的不對稱過負荷保護會動作，所以為了避免單相負荷對電網(wǎng)的不利因素，電氣化鐵路的接觸網(wǎng)經(jīng)過一段就會換相，也就是說一段區(qū)間用A相電，一段區(qū)間用B相電，一段區(qū)間用C相電，因此，接觸網(wǎng)就劃分為一個個不同的分相段，所以三相負荷就比較平衡了，而不是只用一相電。
[0003]接觸網(wǎng)互相連接的兩個分相段由不同的兩相供電，為防止相間短路，各相間用空氣或絕緣物分割，稱為電分相，假設(shè)機車從A相電換到B相電，稱為通過分相區(qū)，簡稱過分相。機車在過分相時，如果帶著很大的負荷通過絕緣區(qū)，會造成帶電闖分相事故，具體包括:相間短路，受電弓會被電弧燒壞，設(shè)備經(jīng)過帶電-停電-帶電容易受沖擊，變壓器容易過電壓造成絕緣損壞等，所以在過分相之前，斷開機車的主斷路器使機車與接觸網(wǎng)斷電，然后就可以安全過分相了，過了分相再合上主斷路器，然后啟動。
[0004]圖1是一個分相區(qū)的示意圖，圖2是機車傳感器的安裝位置示意圖，如圖1和圖2所示，以車輛從左往右運行為例，目前大多數(shù)機車的過分相策略是主處理器單元(Mainprocess unit, MPU)在接到分相區(qū)信號Gl后，立即給控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號，然后延時2.5秒斷開主斷路器，進入分相區(qū)；當MPU接到恢復信號G3后，MPU閉合主斷路器，向控制設(shè)備發(fā)送過分相結(jié)束信號，出分相區(qū)。由此可見，在現(xiàn)有的自動過分相控制系統(tǒng)中，MPU在接到分相區(qū)信號Gl后，即刻發(fā)送過分相開始信號，然后延時固定時間斷開主斷路器。由此可見，現(xiàn)有的過分相控制方式?jīng)]有充分考慮到機車的動力損失，降低了機車重載過坡道分相區(qū)時的通過率，控制方式較差，沒有較高的響應(yīng)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明實施例提供一種機車過分相自動控制方法、設(shè)備和機車。
[0006]本發(fā)明一方面提供一種機車過分相自動控制方法，包括:
[0007]通過磁鐵感應(yīng)器獲取分相區(qū)信號后，獲取機車當前運行的第一速度；
[0008]若判斷獲知所述第一速度小于等于預(yù)設(shè)的第一門限值，則根據(jù)所述第一速度和待卸載的控制設(shè)備的卸載時間獲取與所述待卸載的控制設(shè)備對應(yīng)的第一延時時間；
[0009]啟動計時器，若到達所述第一延時時間，則向所述待卸載的控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號；
[0010]接收所有待卸載的控制設(shè)備返回的過分相準備完畢信號，進行斷開主斷路器操作。
[0011]本發(fā)明另一方面提供一種主處理器單元，包括:
[0012]獲取模塊，用于通過磁鐵感應(yīng)器獲取分相區(qū)信號后，獲取機車當前運行的第一速度；
[0013]處理模塊，用于若判斷獲知所述第一速度小于等于預(yù)設(shè)的第一門限值，則根據(jù)所述第一速度和待卸載的控制設(shè)備的卸載時間獲取與所述待卸載的控制設(shè)備對應(yīng)的第一延時時間；
[0014]發(fā)送模塊，用于啟動計時器，若到達所述第一延時時間，則向所述待卸載的控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號；
[0015]控制模塊，用于接收所有待卸載的控制設(shè)備返回的過分相準備完畢信號，進行斷開主斷路器操作。
[0016]本發(fā)明又一方面提供一種機車，包括:控制設(shè)備，以及上述的主處理器單元。
[0017]本發(fā)明實施例提供的機車過分相自動控制方法、設(shè)備和機車，當機車上的主處理器單元在獲取分相區(qū)信號后，若判斷獲知機車當前運行的第一速度小于等于預(yù)設(shè)的第一門限值，則根據(jù)該第一速度和待卸載的控制設(shè)備的卸載時間獲取與該控制設(shè)備對應(yīng)的第一延時時間，到達該第一延時時間時，向待卸載的控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號，當接收所有待卸載的控制設(shè)備返回的過分相準備完畢信號后，進行斷開主斷路器操作。從而提高了機車通過分相區(qū)的動態(tài)響應(yīng)性，降低了機車的動力缺失，使得機車在重載過坡道分相區(qū)時，提高了機車通過率。
【附圖說明】
[0018]圖1是一個分相區(qū)的示意圖；
[0019]圖2是機車傳感器的安裝位置示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明實施例提供的一個機車過分相自動控制方法的流程圖；
[0021]圖4為本發(fā)明實施例提供的另一個機車過分相自動控制方法的流程圖；
[0022]圖5為本發(fā)明實施例提供的一個主處理器單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明實施例提供的一個機車的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]圖3為本發(fā)明實施例提供的一個機車過分相自動控制方法的流程圖，如圖3所示，該方法包括:
[0025]步驟100，通過磁鐵感應(yīng)器獲取分相區(qū)信號后，獲取機車當前運行的第一速度；
[0026]目前，在機車駛進分相區(qū)之前和駛出分相區(qū)之后的鐵路鋼軌上都安裝了磁鐵感應(yīng)器，如圖1所示，假設(shè)機車從A相區(qū)向B相區(qū)行駛需要通過分相區(qū)，當機車從A相區(qū)駛來在進入分相區(qū)之前觸碰到安裝在鋼軌上的磁鐵感應(yīng)器，機車內(nèi)的主處理器單元(Main processunit, MPU)通過與磁鐵感應(yīng)器的碰觸會接收到分相區(qū)信號G1，根據(jù)分相區(qū)信號主處理器單元獲知機車即將進入分相區(qū)，MPU通過速度傳感器獲取機車當前運行的第一速度。
[0027]步驟101，若判斷獲知所述第一速度小于等于預(yù)設(shè)的第一門限值，則根據(jù)所述第一速度和待卸載的控制設(shè)備的卸載時間獲取與所述待卸載的控制設(shè)備對應(yīng)的第一延時時間；
[0028]MPU獲取機車當前運行的第一速度之后，將機車當前運行的第一速度與預(yù)設(shè)的第一門限值進行比較，第一門限值是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體的應(yīng)用場景和機車狀況進行設(shè)置的經(jīng)驗值，可以根據(jù)實際應(yīng)用需要進行調(diào)整，本實施例對此不作限制。MPU若判斷獲知機車當前運行的第一速度小于等于預(yù)設(shè)的第一門限值，則說明機車當前的運行速度沒有達到立即觸發(fā)待卸載的控制設(shè)備的第一門限值，可以使其繼續(xù)運行一段時間，延時向?qū)?yīng)的控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號，既保證安全通過分相區(qū)，又不損耗機車動力，使其順利通過分相區(qū)。因此，MPU根據(jù)該第一速度和待卸載的控制設(shè)備的卸載時間獲取與待卸載的控制設(shè)備對應(yīng)的第一延時時間，其中，第一速度和待卸載的控制設(shè)備的卸載時間時預(yù)先獲知的，所應(yīng)用的具體數(shù)學模型和算法，以及參數(shù)權(quán)值的具體調(diào)整由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際應(yīng)用需要進行選擇。需要說明的是，本實施例中待卸載的控制設(shè)備具體包括:牽引控制單元(Tract1n control unit,TCU)和輔助控制單元(Auxiliary control unit,ACU) 0 根據(jù)具體的控制設(shè)備所需要的卸載時間獲取與該控制設(shè)備對應(yīng)的第一延時時間。
[0029]步驟102，啟動計時器，若到達所述第一延時時間，則向所述待卸載的控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號；
[0030]MPU根據(jù)所述第一速度和待卸載的控制設(shè)備的卸載時間獲取與待卸載的控制設(shè)備對應(yīng)的第一延時時間之后，啟動計時器，若到達該第一延時時間，則向待卸載的控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號，從而控制設(shè)備獲取到過分相開始信號之后，對自身的相關(guān)元器件設(shè)備進行停機操作使機車，并向MPU返回過分相準備完畢信號。
[0031]步驟103，接收所有待卸載的控制設(shè)備返回的過分相準備完畢信號，進行斷開主斷路器操作。
[0032]當MPU接收所有待卸載的控制設(shè)備返回的過分相準備完畢信號，進行斷開主斷路器操作，使機車與接觸網(wǎng)斷電，安全通過分相區(qū)。
[0033]本實施例提供的機車過分相自動控制方法，當機車上的主處理器單元在獲取分相區(qū)信號后，若判斷獲知機車當前運行的第一速度小于等于預(yù)設(shè)的第一門限值，則根據(jù)該第一速度和待卸載的控制設(shè)備的卸載時間獲取與該控制設(shè)備對應(yīng)的第一延時時間，到達該第一延時時間時，向待卸載的控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號，當接收所有待卸載的控制設(shè)備返回的過分相準備完畢信號后，進行斷開主斷路器操作。從而提高了機車通過分相區(qū)的動態(tài)響應(yīng)性，降低了機車的動力缺失，使得機車在重載過坡道分相區(qū)時，提高了機車通過率。
[0034]圖4為本發(fā)明實施例提供的另一個機車過分相自動控制方法的流程圖，如圖4所示，該方法包括:
[0035]步驟200，通過磁鐵感應(yīng)器獲取分相區(qū)信號后，獲取機車當前運行的第一速度；
[0036]目前，在機車駛進分相區(qū)之前和駛出分相區(qū)之后的鐵路鋼軌上都安裝了磁鐵感應(yīng)器，如圖1所示，假設(shè)機車從A相區(qū)向B相區(qū)行駛需要通過分相區(qū)，當機車從A相區(qū)駛來在進入分相區(qū)之前觸碰到安裝在鋼軌上的磁鐵感應(yīng)器，機車內(nèi)的主處理器單元(Main processunit, MPU)通過與磁鐵感應(yīng)器的碰觸會接收到分相區(qū)信號G1，根據(jù)分相區(qū)信號主處理器單元獲知機車即將進入分相區(qū)，MPU通過速度傳感器獲取機車當前運行的第一速度。
[0037]步驟201，判斷所述第一速度是否大于預(yù)設(shè)的第一門限值，若是，則執(zhí)行步驟202，否則，執(zhí)行步驟203;
[0038]MPU獲取機車當前運行的第一速度之后，將機車當前運行的第一速度與預(yù)設(shè)的第一門限值進行比較，判斷該第一速度是否大于預(yù)設(shè)的第一門限值，其中，第一門限值是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體的應(yīng)用場景和機車狀況進行設(shè)置的經(jīng)驗值，可以根據(jù)實際應(yīng)用需要進行調(diào)整，本實施例對此不作限制。MPU若判斷獲知機車當前運行的第一速度大于預(yù)設(shè)的第一門限值，則執(zhí)行步驟202，若判斷獲知機車當前運行的第一速度小于等于預(yù)設(shè)的第一門限值，則執(zhí)行步驟203。
[0039]步驟202，立即向待卸載的控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號。
[0040]MPU若判斷獲知機車當前運行的第一速度大于預(yù)設(shè)的第一門限值，則說明機車當前的運行速度較高，動力較強，為了保證安全通過分相區(qū)，需要立即觸發(fā)向待卸載的控制設(shè)備發(fā)送過分相開始信號。
[0041]步驟