一種電力機(jī)車制動控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)車制動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電力機(jī)車制動控制方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] SS4B型電力機(jī)車是20世紀(jì)末期研制的一種8軸重載貨運(yùn)交直電力機(jī)車，由兩節(jié) 完全相同的4軸電力機(jī)車通過內(nèi)重聯(lián)組成，機(jī)車主電路采用不等分三段半控橋和脈流電動 機(jī)，通過微機(jī)柜相控調(diào)壓實(shí)現(xiàn)恒流、準(zhǔn)恒速牽引控制和傳統(tǒng)的限流、準(zhǔn)恒速加饋電阻制動控 制。
[0003] SS4B型電力機(jī)車在長大坡道下坡時，其電制動力不能滿足重載列車的制動要求， 乘務(wù)員需要頻繁投入空氣制動來進(jìn)行降速運(yùn)行。例如，SS4B型電力機(jī)車牽引5000t級重載 列車在長大坡道下坡，由于機(jī)車電制動力小于整列車的下滑力，機(jī)車速度迅速上升，機(jī)車速 度達(dá)到75km/h左右（限速80km/h)時，乘務(wù)員會及時投入空氣補(bǔ)足制動，機(jī)車速度快速下 降；當(dāng)機(jī)車速度快速下降至45km/h左右時，乘務(wù)員緩解空氣補(bǔ)足制動，機(jī)車速度又快速回 升。這過程中，假設(shè)乘務(wù)員固定級位7級，當(dāng)速度達(dá)到75km/h時，制動電流為最大775A，當(dāng) 速度降到45km/h時，制動電流快速降至最小70A。然而，制動工況下較大的du/dt、di/dt - 方面會造成電動機(jī)電氣疲勞性沖擊以及換向性能惡化，長此以往，會造成電動機(jī)換向性能 惡化，引發(fā)換向器表面電弧灼傷，使換向器表面和電刷出現(xiàn)非正常磨損，加速了對換向器正 常工作狀態(tài)的破壞，另一方面，機(jī)車速度突變的不穩(wěn)定性，造成輪軌動態(tài)粘著的下降，極易 發(fā)生滑行下的車輪檫傷，累積出現(xiàn)車輪嚴(yán)重的不圓順，使機(jī)車動力學(xué)性能惡化和造成機(jī)車 粘著下降的惡性循環(huán)。
[0004] 因此，如何有效提供一種解決機(jī)車在制動過程中電流、電壓變化快造成電動機(jī)電 氣疲勞性沖擊、換向性能惡化以及滑行率高的問題的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決 的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種電力機(jī)車制動控制方法，在周期性機(jī)車速度突變工況 下，制動發(fā)電電壓、制動電流變化更趨平緩，有效消除了電氣沖擊對電動機(jī)的影響，同時也 優(yōu)化了換向性能、改善了換向器工作環(huán)境，最大限度地降低了滑行率；本發(fā)明的另一目的是 提供一種電力機(jī)車制動控制系統(tǒng)。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電力機(jī)車制動控制方法，包括：
[0007] 步驟A :接收人為給定的指令以及傳感器反饋的機(jī)車速度V，確定機(jī)車處于制動狀 態(tài)以及開啟制動控制邏輯；其中，所述指令包括司控器級位N和狀態(tài)量；
[0008] 步驟B :依據(jù)所述司控器級位N、機(jī)車速度V以及限流、準(zhǔn)恒制動力特性關(guān)系式和限 制關(guān)系式，分別得到特性電流I1和限制電流I 2，其中：
[0009] 所述特性關(guān)系式為特性電流
【主權(quán)項】
1. 一種電力機(jī)車制動控制方法，其特征在于，包括： 步驟A ;接收人為給定的指令W及傳感器反饋的機(jī)車速度V，確定機(jī)車處于制動狀態(tài)W 及開啟制動控制邏輯；其中，所述指令包括司控器級位N和狀態(tài)量； 步驟B ;依據(jù)所述司控器級位N、機(jī)車速度V W及限流、準(zhǔn)恒制動力特性關(guān)系式和限制關(guān) 系式，分別得到特性電流Ii和限制電流12,其中：
其中，所述級位N為1至10中的任意一個正實(shí)數(shù)，所述vw為特性速度； 步驟C ;取所述特性電流Ii和所述限制電流12中的最小值作為目標(biāo)制動電流IZ; 步驟D ;將所述目標(biāo)制動電流Iz作為電力機(jī)車制動閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸入，控制制動電 流Im對所述目標(biāo)制動電流I Z的電流進(jìn)行跟隨。
2. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車制動控制方法，其特征在于，步驟D中所述控制制動電 流Im對所述目標(biāo)制動電流I Z的電流進(jìn)行跟隨過程包括： 當(dāng)V > Vw時，所述制動控制邏輯控制勵磁電路中勵磁橋的勵磁電流I f，進(jìn)而控制電樞 電路中電動機(jī)的發(fā)電電壓E，最終間接地控制所述制動電流Im，直至所述制動電流Im等于所 述目標(biāo)制動電流Iz。
3. 如權(quán)利要求2所述的電力機(jī)車制動控制方法，其特征在于，所述制動電流
其中，E ;電動機(jī)電勢也即所述發(fā)電電壓，單位；V ; C。;電動機(jī)電勢常數(shù)； E Rz;電動機(jī)制動回路電阻； 4 :電動機(jī)磁通，與所述勵磁電流If有關(guān)； Hd:電動機(jī)轉(zhuǎn)速。
4. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車制動控制方法，其特征在于，步驟D中所述控制制動電 流Im對所述目標(biāo)制動電流IZ的電流進(jìn)行跟隨過程包括： 當(dāng)V《Vw時，所述制動控制邏輯控制所述勵磁電路中勵磁橋的勵磁電流I f達(dá)到最大目 標(biāo)勵磁電流，并開通所述電樞電路中加饋橋，進(jìn)而控制制動電流Im，直至所述制動電流Im等 于所述目標(biāo)制動電流Iz。
5. 如權(quán)利要求4所述的電力機(jī)車制動控制方法，其特征在于， 所述制動電流
其中，所述Ud為所述加饋橋兩端的輸出電壓。

6. 如權(quán)利要求4所述的電力機(jī)車制動控制方法，其特征在于，所述最大目標(biāo)勵磁電流 為 930A。
7. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車制動控制方法，其特征在于，所述特性速度V W具體為：
8. -種電力機(jī)車制動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 邏輯確定模塊，用于接收人為給定的指令W及傳感器反饋的機(jī)車速度V，確定機(jī)車處于 制動狀態(tài)W及開啟制動控制邏輯；其中，所述指令包括司控器級位N和狀態(tài)量； 目標(biāo)電流計算模塊，用于依據(jù)所述司控器級位N、機(jī)車速度V W及限流、準(zhǔn)恒制動力特 性關(guān)系式和限制關(guān)系式，分別得到特性電流Ii和限制電流12,其中：
其中，所述級位N為1至10中的任意一個正實(shí)數(shù)，所述vw為特性速度； 目標(biāo)制動電流確定模塊，用于取所述特性電流Ii和所述限制電流12中的最小值作為目 標(biāo)制動電流Iz; 制動控制邏輯模塊，用于將所述目標(biāo)制動電流Iz作為電力機(jī)車制動閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸 入，控制制動電流Im對所述目標(biāo)制動電流I Z的電流進(jìn)行跟隨。

【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力機(jī)車制動控制方法,包括接收人為給定的指令以及傳感器反饋的機(jī)車速度v，確定機(jī)車處于制動狀態(tài)并開啟制動控制邏輯；指令包括司控器級位N和狀態(tài)量；依據(jù)司控器級位N、機(jī)車速度v以及限流、準(zhǔn)恒制動力特性關(guān)系式和限制關(guān)系式，分別得到特性電流I1和限制電流I2，取特性電流I1和限制電流I2中的最小值作為目標(biāo)制動電流IZ；將目標(biāo)制動電流IZ作為電力機(jī)車制動閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸入，控制制動電流Im對目標(biāo)制動電流IZ的電流進(jìn)行跟隨，本發(fā)明還公開了一種電力機(jī)車制動控制系統(tǒng)，本發(fā)明使得電力機(jī)車在周期性機(jī)車速度突變工況下，制動發(fā)電電壓、制動電流變化更趨平緩，有效消除了電氣沖擊對電動機(jī)的影響，同時也優(yōu)化了換向性能、改善了換向器工作環(huán)境。
【IPC分類】B60L7-22
【公開號】CN104590038
【申請?zhí)枴緾N201410834183
【發(fā)明人】陳燦, 郭建, 姚曉東, 蔡杰, 劉燦, 李鵬, 李狀, 歐陽天添, 李龍標(biāo)
【申請人】株洲南車時代電氣股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月29日