專利名稱：機車交流列車供電裝置及其供電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及列車供電技術(shù)，尤其是一種機車交流列車供電裝置及其供電控制方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)生產(chǎn)的交直電傳動內(nèi)燃機車(出口或者是在國內(nèi)使用的)大多數(shù)沒有列車供電功能，當(dāng)列車發(fā)生故障時，由機車牽引有整個列車供，由于沒有列車供電功能，列車故障后的用電需求便得不到保證?，F(xiàn)有極少數(shù)具有列車供電功能的機車都是采用輔助柴油機提供列車供電功能，這樣就增加了一個柴油發(fā)電機組，從而增加了很多故障點，并且大大的增加了成本，且占用了機車上大量的寶貴空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有機車交流輔助發(fā)電機的基礎(chǔ)上設(shè)計機車交流列車供電裝置及其供電控制方法，以提供一種能大大節(jié)省機車空間，有效降低故障點的機車交流列車供電系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的機車交流列車供電裝置，包括控制信號輸入終端、微機、交流輔助發(fā)電機、柴油機、轉(zhuǎn)速傳感器與列車供電柜；所述控制信號輸入終端與微機之間有信號連接；微機與轉(zhuǎn)速傳感器有信號連接，轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測柴油機的轉(zhuǎn)速，微機還與柴油機的油門控制端有信號連接，用于向柴油機輸出油門控制信號；所述柴油機與交流輔助發(fā)電機具有傳動連接，柴油機用于帶動交流輔助發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動發(fā)電；微機與交流輔助發(fā)電機具有信號連接，用于向交流輔助發(fā)電機輸出發(fā)電指令；微機與列車供電柜具有信號連接，用于向列車供電柜輸出供電指令；交流輔助發(fā)電機的交流電輸出端接至列車供電柜的交流電輸入端，列車供電柜的交流電源輸出端用于向列車供電。優(yōu)選地，還包括輔助逆變柜、溫度傳感器與冷卻風(fēng)扇電機；所述輔助逆變柜的交流電源輸入端與所述交流輔助發(fā)電機的交流電源輸出端連接；所述溫度傳感器安裝于交流輔助發(fā)電機的高溫出水口，溫度傳感器與所述輔助逆變柜具有信號連接；交流輔助發(fā)電機向冷卻風(fēng)扇電機供電。優(yōu)選地，還包括牽引電機通風(fēng)機，所述牽引電機通風(fēng)機由交流輔助發(fā)電機直接供 H1^ ο機車交流列車供電控制方法，其特征在于，包含以下步驟 步驟1 微機收到控制信號輸入終端輸出的供電控制信號；
步驟2 微機通過轉(zhuǎn)速傳感器獲取柴油機的轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)速大于或等于1450r/min時，直接執(zhí)行步驟3 ；當(dāng)轉(zhuǎn)速低于1450r/min時，微機向柴油機輸出油門控制信號，將油門開度增加，以便于將柴油機的轉(zhuǎn)速提升至1450r/min以上；之后執(zhí)行步驟3 ；
步驟3 微機控制交流輔助發(fā)電機發(fā)電，向列車供電柜輸出大于或等于380V，50Hz的三 3相交流電源；
步驟4 微機控制列車供電柜供電，向列車輸出穩(wěn)定的380V，50Hz的三相交流電源。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是本技術(shù)方案因為采用了機車交流輔助傳動已有的交流輔助發(fā)電機，不需再單獨增加動力設(shè)備，而且該系統(tǒng)是交流系統(tǒng)，因此本技術(shù)方案相對輔助柴油機發(fā)電機組而言，可靠性和免維護(hù)性都有很大的優(yōu)勢，成本也大大降低。采用列車供電柜內(nèi)的PLC進(jìn)行控制，可靠性很高，且控制方便，不會出現(xiàn)誤動作情況。


圖1是本發(fā)明中機車交流列車供電裝置原理框圖。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。如圖1，本發(fā)明的機車交流列車供電裝置包括控制信號輸入終端，此控制信號輸入終端可以是司機室操作臺上的“列車供電”開關(guān)，交流輔助發(fā)電機、柴油機、微機、轉(zhuǎn)速傳感器、列車供電柜。柴油機具有一個點火用蓄電池，柴油機與交流輔助發(fā)電機具有傳動連接，柴油機點火，油門噴出柴油，柴油燃燒產(chǎn)生的熱量驅(qū)動柴油機轉(zhuǎn)動，柴油機再帶動輔助交流發(fā)電機轉(zhuǎn)動，交流輔助發(fā)電機轉(zhuǎn)速隨柴油機轉(zhuǎn)速變化而變化，輸出電壓為160V 480V、頻率為 30. 7 92. 3HZ的三相交流電。控制信號輸入終端與微機有信號連接，用于向微機輸出需要向列車供電的信號。 轉(zhuǎn)速傳感器采集柴油機的轉(zhuǎn)速，向微機輸柴油機的轉(zhuǎn)速信號。微機與柴油機的油門控制端有信號連接，用于向柴油機輸出油門控制信號。微機與交流輔助發(fā)電機有信號連接，用于向交流輔助發(fā)電機輸出發(fā)電電指令。微機通過RS485接口向列車供電柜輸出供電指令。交流輔助發(fā)電機的交流電輸出端接至列車供電柜的交流電輸入端，列車供電柜的交流電源輸出端用于向列車供電。列車供電柜用于向列車輸出380V，50Hz的三相交流電，列車供電柜只能接受380V 或大于380V 50Hz的三相交流電，當(dāng)輸入的三相交流電壓高于380V時，列車供電柜中的交流直流轉(zhuǎn)換模塊與直流交流轉(zhuǎn)換模塊將高于380V 50Hz的三相交流電降壓為380V 50Hz的三相交流電，以保證向列車提供穩(wěn)定的380V 50Hz的三相交流電。為了進(jìn)一步確保交流輔助發(fā)電機、牽引機車穩(wěn)定工作，本機車交流列車供電裝置還包括輔助逆變柜、溫度傳感器與冷卻風(fēng)扇電機。所述輔助逆變柜的交流電源輸入端與所述交流輔助發(fā)電機的交流電源輸出端連接。溫度傳感器安裝于交流輔助發(fā)電機的高溫出水口，用于檢測交流輔助發(fā)電機的高溫出水口的溫度，并向輔助逆變柜輸出溫度信號。所述輔
4助逆變柜向冷卻風(fēng)扇電機供電。盡管在實際生產(chǎn)時，將牽引電機設(shè)計為與輔助逆變柜連接，但是牽引電機的電源輸入并不經(jīng)過輔助逆變柜轉(zhuǎn)換，而是輔助逆變柜直接將交流輔助發(fā)電機輸出的電壓傳遞給牽引電機，這樣，牽引電機的轉(zhuǎn)速完全由交流輔助發(fā)電機輸出電壓功率大小決定。當(dāng)列車出現(xiàn)故障由機車牽引動車組時，需要向動車組供電。交流列車供電系統(tǒng)是司機通過司機室操作臺上的“列車供電”開關(guān)把指令傳輸給微機，微機判斷此時柴油機轉(zhuǎn)速數(shù)值，當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速> 1450r/m時，微機啟動交流輔助發(fā)電機發(fā)電機，并通過RS485給列車供電柜發(fā)出供電指令，列車供電柜輸出恒定的380V、50HZ的三相交流電。當(dāng)微機接收到柴油機轉(zhuǎn)速低于1450r/m時，微機通過將柴油機的油門開度調(diào)大，把柴油機轉(zhuǎn)速提到1450r/ m，然后啟動交流輔助發(fā)電機發(fā)電機，再命令列車供電柜供電，列車供電柜輸出穩(wěn)定的380V、 50HZ的三相交流電。該交流輔助發(fā)電機通過輔助逆變柜中的逆變器輸出三相交流電提供給冷卻風(fēng)扇電機，同時該逆變柜通過水溫傳感器得知柴油機高溫水出口溫度，根據(jù)該溫度控制冷卻風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速。交流列車供電柜通過RS485串行通訊方式與微機進(jìn)行通訊，微機獲取列車供電柜輸入，輸出電壓等信息，并顯示在微機顯示屏上。本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.機車交流列車供電裝置，其特征在于，包括控制信號輸入終端、微機、交流輔助發(fā)電機、柴油機、轉(zhuǎn)速傳感器與列車供電柜；所述控制信號輸入終端與微機之間有信號連接；微機與轉(zhuǎn)速傳感器有信號連接，轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測柴油機的轉(zhuǎn)速，微機還與柴油機的油門控制端有信號連接，用于向柴油機輸出油門控制信號；所述柴油機與交流輔助發(fā)電機具有傳動連接，柴油機用于帶動交流輔助發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動發(fā)電；微機與交流輔助發(fā)電機具有信號連接，用于向交流輔助發(fā)電機輸出發(fā)電指令；微機與列車供電柜具有信號連接，用于向列車供電柜輸出供電指令；交流輔助發(fā)電機的交流電輸出端接至列車供電柜的交流電輸入端，列車供電柜的交流電源輸出端用于向列車供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車交流列車供電裝置，其特征在于，還包括輔助逆變柜、溫度傳感器與冷卻風(fēng)扇電機；所述輔助逆變柜的交流電源輸入端與所述交流輔助發(fā)電機的交流電源輸出端連接；所述溫度傳感器安裝于交流輔助發(fā)電機的高溫出水口，溫度傳感器與所述輔助逆變柜具有信號連接；交流輔助發(fā)電機向冷卻風(fēng)扇電機供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機車交流列車供電裝置，其特征在于，還包括牽引電機通風(fēng)機，所述牽弓I電機通風(fēng)機由交流輔助發(fā)電機直接供電。
4.權(quán)利要求廣3中任意一項所述的機車交流列車供電控制方法，其特征在于，包含以下步驟步驟1 微機收到控制信號輸入終端輸出的供電控制信號；步驟2 微機通過轉(zhuǎn)速傳感器獲取柴油機的轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)速大于或等于1450r/min時，直接執(zhí)行步驟3;當(dāng)轉(zhuǎn)速低于1450r/min時，微機向柴油機輸出油門控制信號，將油門開度增加，以便于將柴油機的轉(zhuǎn)速提升至1450r/min以上；之后執(zhí)行步驟3 ；步驟3 微機控制交流輔助發(fā)電機發(fā)電，向列車供電柜輸出大于或等于380V，50Hz的三相交流電源；步驟4 微機控制列車供電柜供電，向列車輸出穩(wěn)定的380V，50Hz的三相交流電源。
全文摘要
本發(fā)明公開了機車交流列車供電裝置及其供電控制方法，涉及列車供電技術(shù)，旨在針對現(xiàn)有技術(shù)中列車發(fā)生故障時，其用電需求得不到保證的缺陷，提供一種機車交流列車供電裝置及其供電控制方法。本發(fā)明技術(shù)要點是在機車交流輔助傳動已有的柴油機、交流輔助發(fā)電機基礎(chǔ)上，增設(shè)控制信號輸入終端、微機、轉(zhuǎn)速傳感器、列車供電柜；所述微機與控制信號輸入終端、轉(zhuǎn)速傳感器、交流輔助發(fā)電機、柴油機油門控制端、列車供電柜均具有信號連接；交流輔助發(fā)電機向列車供電柜供電，列車供電柜的交流電源輸出端用于向列車供電；微機根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器輸出的柴油機的轉(zhuǎn)述信號調(diào)節(jié)交流輔助發(fā)電機的輸出電壓大小，以保證列車供電柜向列出輸出穩(wěn)定的380V三相交流電。
文檔編號B61C3/00GK102416958SQ201110324718
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者孟玉發(fā), 廖忠文, 彭長福, 謝青, 鄒浪平 申請人:南車資陽機車有限公司