軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的軌道輪同步控制裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的軌道輪同步控制裝置，每個軌道輪的一側各連接一臺陪試電機，在軌道輪與陪試電機輸出軸之間安裝有傳感器，每個陪試電機連接有陪試變流器，每臺陪試變流器均與一個安裝于現場的信號采集控制單元相連接，所述信號采集控制單元為一個或多個陪試變流器內置的電路板、電路單元或外置的信號采集控制器，所述信號采集控制單元接收來自傳感器和/或其他信號采集控制單元的控制信號，經綜合處理后輸出到陪試變流器。通過現場實時采集各電機的動態工況，經信號采集控制單元綜合處理后控制各個陪試變流器，可以保證所有電機的輸出轉速和扭矩趨于相同，能動態適應被試機車車輛的牽引和制動工況，更加準確的實現對軌道輪的同步控制。

【技術實現步驟摘要】
軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的軌道輪同步控制裝置
本專利技術涉及一種軌道輪同步控制裝置，更具體的，涉及一種軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的軌道輪同步控制裝置。
技術介紹
目前，和諧號電力機車都采用軸控模式對機車進行牽引或制動控制，此種控制模式在鐵路正線運行時，由于鋼軌是一條整體的直線，能夠保證機車所有軸的速度保持一致，從而使得機車所有軸的牽引力保持相對均衡。但是在整車試驗臺試驗時，由于試驗臺機械結構的特點，機車每個輪對對應的軌道輪都是獨立的圓盤，若是所有軌道輪不能夠保持一致的運轉，就不能像鋼軌一樣，通過自身促使機車的所有軸保持相同的牽引力矩，因此，試驗臺所有軌道輪的同步控制是試驗臺控制的一大難題。試驗臺軌道輪分別由獨立的負載電機控制，所以，軌道輪的控制其實也是負載電機的控制。使得軌道輪同步運行的方法有三種，第一是采用同步齒輪箱來控制，此種方法是機械同步方式，通過同步齒輪箱將所有軌道輪的軸系連接，使得所有軌道輪轉速保持一致，達到像鋼軌一樣像一條直線的作用。此種控制方式需要依靠外界設備來保證軸系轉速的一致。第二種是采用電軸電機同步的方式，此種方式是利用繞線式異步電機的特點，實現電機間的功率均衡分配，來保持所有軸系能夠同步，使得軌道輪能夠保持一致運轉。但是，此種控制方式也需要依靠外界設備來保證軸系轉速的一致。而第三種模式，就是完全依靠變流器對負載電機的控制精確度，來保證所有軸系的轉速一致性，這種控制模式與機車的軸控模式相同，但是做到同步，有想當的難度。一般思路，是通過變流器之間的高速通訊，來交換每個變流器控制電機速度的信息，完成變流器控制電機速度的一致，但是，這種做法有一定的弊端，就是當通訊丟失，或通訊中斷時，就不能保證所有電機轉速的同步。通過上面的描述，可以得知現有的機車獨立控制存在以下缺點：1、第一種方式里，同步齒輪箱承受了電機轉速偏差所產生的扭矩，容易造成同步齒輪箱的損壞。2、第二種方法，整套電軸系統造價較高，且產生很大的無功功率，污染電網，且其同步效果受電機參數差異的影響。3、第三種方法通過變流器之間的高速通訊完成變流器控制電機速度的一致，這種方法對通訊可靠性及通訊速度依賴較大，在電磁環境惡劣的環境下不能保證所有電機轉速的同步。且上述所提到的各種控制方法，其中心思想還是各電機獨立控制，通過外界設備或者通訊交互來完成各軸系的同步控制。這樣會帶來一下問題：各電機控制器自測試自己的轉速，各電機間轉速差無法迅速糾正，嚴重時會使得相互之間偏差越來越大。2、無法實現各軸系間的動態同步。基于上述描述，亟需要一種結構簡單，并且可以保證所有電機的轉速和扭矩相同的控制裝置，以此來實現陪試電機對軌道交通車輛牽引動力試驗裝置軌道輪的同步控制。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術的目的在于提供一種軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的軌道輪同步控制裝置，該裝置可以保證所有電機的轉速和扭矩相同，以此來實現陪試電機對軌道交通車輛牽引動力試驗裝置軌道輪的同步控制，并且結構簡單，不需要外界設備，可以實現穩定的控制。為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案：一種軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的軌道輪同步控制裝置，每個軌道輪的一側各連接一臺陪試電機，在軌道輪與陪試電機輸出軸之間安裝有傳感器，每個陪試電機連接有陪試變流器，每臺陪試變流器均同一個安裝于現場的信號采集控制單元相連接，所述信號采集控制單元為一個或多個內置的電路板或外置的信號采集控制器，所述信號采集控制單元接收來自傳感器和/或其他信號采集控制單元的控制信號，經綜合處理后輸出到陪試變流器。優選的，所述傳感器為轉速傳感器和/或扭矩傳感器。進一步的，所述陪試變流器同本組軌道輪上的傳感器相連接。進一步的，所述陪試變流器同上位機信號連接。作為一種優選的方式，所有陪試電機分為兩組，設置有兩臺信號采集控制器，每組中的信號采集控制器連接本組中任一輪對上安裝的傳感器，輸出信號反饋至該組每臺陪試變流器。進一步的，所述兩臺信號采集控制器之間同時進行信號傳遞。本專利技術的有益效果為，由于在本技術方案中，每個陪試變流器不僅測量自己控制的陪試電機信號，而且還通過信號采集控制器測量多個陪試電機的信號，不僅測量陪試電機的轉速信號，而且還測量陪試電機的扭矩信號，并把所測得的數據反饋給各個陪試變流器，陪試變流器根據所測信號，運用函數公式進行運算，根據運算結果，并通過電流大小進一步控制陪試電機，進而可以糾正偏差，使各個陪試電機的轉速和扭矩相同，實現對軌道輪的同步控制。由于同時測量轉速信號和扭矩信號，保證了電機的轉速和扭矩都同步，避免了只測轉速時，不能對扭矩進行控制，使電機的扭矩不相等的缺陷。又由于本技術方案不是通過上位機對陪試變流器之間的高速通訊來交換測得的每個陪試電機的信號，而是通過傳感器和陪試變流器之間的信號傳輸，并通過信號采集控制器向每個陪試變流器反饋信號，所以消除了通訊中斷時數據丟失的隱患，保證所有陪試電機的同步，實現穩定的同步控制。由于該裝置不需要依靠外界的設備來保證軸系轉速的一致，所以結構比較簡單，并節省了同步齒輪箱等設備。使用該裝置可以模擬硬同步，也可以模擬軟同步，并且可以根據試驗需要控制轉速偏差。還有本方法是對陪試變流器所需要的轉速轉矩進行處理，實時性強，在底層保證了同步控制。附圖說明圖1為現有技術中電力機車試驗臺的軌道輪同步控制裝置結構示意圖；圖2為本專利技術提供的軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的結構示意圖；圖3為本專利技術提供的軌道輪同步控制裝置第一種實施例的結構示意圖；圖4為本專利技術提供的軌道輪同步控制裝置第二種實施例的結構示意圖；圖5為本專利技術提供的軌道輪同步控制裝置第三種實施例的結構示意圖。圖中：01、機車車輪；02、軌道輪；03、機械耦合器；04、同步齒輪箱；05、機械耦合器；06、陪試電機；07、陪試變流器；1、上位機；2、信號采集控制器；201、信號采集控制器；202、信號采集控制器；3、傳感器；301、傳感器；302、傳感器；4、陪試變流器；5、陪試電機；6、軌道輪；7、機械耦合器；8、機車車輪。具體實施方式下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本專利技術的技術方案。圖1為現有技術中電力機車試驗臺的軌道輪同步控制裝置結構示意圖。如圖1所示，現有的機車軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的連接方式為：每個機車車輪01和試驗臺上的軌道輪02相接觸，軌道輪02通過機械耦合器03和同步齒輪箱04相連接，同步齒輪箱04通過機械耦合器05和陪試電機06相連接，陪試電機06的另一端連接有對其進行控制的陪試變流器07。六個同步齒輪箱04之間通過軸進行連接，同步齒輪箱04將所有軌道輪02的軸系連接，使得所有軌道輪02轉速保持一致，達到像鋼軌一樣像一條直線的作用。然而此種機車獨立控制存在以下缺點：其一，各自陪試變流器07單獨測試自己的數值，無法實現各軸系的轉速動態同步，可能使得相互之間偏差越來越大，并且無法糾正，容易導致軸扭斷。其二，該種方法需要依靠外界的設備來保證軸系轉速的一致，相應的增加了控制設備的復雜度及其控制成本。圖2為本專利技術提供的軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的結構示意圖。如圖2所示，該軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的連接方式為：每個機車車輪8和試驗臺上的各個軌道輪6相接觸，與現有技術不同的是，每個軌道輪6的一側各連接一臺陪本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的軌道輪同步控制裝置，每個軌道輪（6）的一側各連接一臺陪試電機（5），在軌道輪（6）與陪試電機（5）輸出軸之間安裝有傳感器（3），每個陪試電機（5）連接有陪試變流器（4），其特征在于：每臺陪試變流器（4）均同一個安裝于現場的信號采集控制單元相連接，所述信號采集控制單元為一個或多個內置的電路板或外置的信號采集控制器（2），所述信號采集控制單元接收來自傳感器（3）和/或其他信號采集控制單元的控制信號，經綜合處理后輸出到陪試變流器（4）。

【技術特征摘要】
1.一種軌道交通車輛牽引動力試驗裝置的軌道輪同步控制裝置，每個軌道輪(6)的一側各連接一臺陪試電機(5)，在軌道輪(6)與陪試電機(5)輸出軸之間安裝有傳感器(3)，每個陪試電機(5)連接有陪試變流器(4)，其特征在于：每臺陪試變流器(4)均同一個安裝于現場的信號采集控制單元相連接，所述信號采集控制單元為一個或多個內置的電路板，或者是一個或多個外置的信號采集控制器(2)，所述信號采集控制單元接收來自傳感器(3)和/或其他信號采集控制單元的控制信號，經綜合處理后輸出到陪試變流器(4)；所述陪試變流器(4)同本組軌道輪上的傳感器(3)相連接。2.根據權利要求1所述的軌道...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張士光，宋加旺，鄭立紋，
申請(專利權)人：北京鵬發欣光電力電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：