
概 述
交直電力機車全天候粘著控制系統(tǒng)主要解決國產(chǎn)交直型電力機車在雨雪等惡劣氣候條件下,由于摩擦系數(shù)較低導致機車空轉(zhuǎn)、滑行嚴重引發(fā)的坡停、輪軌擦傷等問題。系統(tǒng)采用蠕滑率控制技術(shù),對機車粘著情況進行實時分析,在機車需要大牽引力時(如雨天坡停起動、加速工況)能快速測量計算出各輪對蠕滑率對牽引力(電流)的偏微分,判斷各輪對離粘著特性極限的分離程度及時調(diào)控電機電流使之運行在當時路況的高粘著區(qū),又不超越極限,從而使機車始終能獲得較高的平均牽引力。
系統(tǒng)組成
交直電力機車全天候粘著控制系統(tǒng)根據(jù)機車類型不同可分為兩種:粘著控制系統(tǒng)、粘著保護系統(tǒng)。
粘著控制系統(tǒng)
主要功能:粘著特性的計算、空轉(zhuǎn)、撒沙、故障切除與存儲。
可適用車型:SS3電子柜(TPZ11);SS4G電子柜(TPZ15);SS7C電子柜(TPZ23)等。
粘著保護系統(tǒng)
主要功能:在粘著控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了電機過載、勵磁過載等各種保護功能。
適應車型:SS3(TPZ26型電子柜);SS4G(TPZ27型電子柜);SS7C(TPZ29型電子柜)。
主要技術(shù)特點
1、機車無論運行在干燥直線軌面還是多雨山區(qū)軌面,均不會出現(xiàn)因牽引或電制動引起的宏觀空轉(zhuǎn)、滑行,不會擦傷輪軌,有效降低輪箍剝離事故率。
2、系統(tǒng)具備速度傳感器故障診斷、隔離功能。當通過某路速度信號判斷出相應的速度傳感器故障時,將自動處理、切除,同時相應的故障燈亮并記錄。
3、系統(tǒng)能自動記錄空轉(zhuǎn)時的電流、傳感器速度、機車速度,空轉(zhuǎn)發(fā)生時間等信息,并可通過專用設備下載,可供機務段相關(guān)人員作為檢修參考。
4、采用蠕滑型粘著控制,各輪對自動搜尋粘著最大值。
5、通過采集傳感器速度和指令信號模糊運算得到機車速度。
6、加改工作量小;只需改換電子柜中微機防空轉(zhuǎn)插件為粘著控制插件,或者換空轉(zhuǎn)保護插件為粘著保護插件。
基本原理
粘著控制系統(tǒng)采集四路轉(zhuǎn)速傳感器輸出的脈沖信號,同時將因輪徑差及計算引起的誤差自動補償并且記憶;通過加速度傳感器來的積分來進行修正,以獲得機車真實速度。然后通過特定算法獲得到各軸的蠕滑速度,當其達到一定閥值時,對電流指令信號Is進行快速校正及記憶,向電機控制系統(tǒng)發(fā)出正確的電機轉(zhuǎn)矩指令,使機車能夠以當前路況最大粘著利用運行。系統(tǒng)同時自動撒砂、空轉(zhuǎn)顯示。
傳統(tǒng)的校正型防空轉(zhuǎn)防滑行系統(tǒng)是在檢測到有速度差時,通過迅速削減電流指令來實現(xiàn)防空轉(zhuǎn)防滑行。而基于蠕滑控制的粘著控制系統(tǒng)則讓兩個轉(zhuǎn)向架在不同的軌面狀態(tài)自行尋找盡可能大的粘著值(μmax)。雨天坡停起動,可以同晴天一樣,踩著砂,手柄放在最大位,起動加速列車。
系統(tǒng)性能及指標
1、干燥軌面牽引電機電流可發(fā)揮更大或相同平均牽引力用砂量更少;
2、雨天、冰霜軌面平均粘著利用較加改前提高10%以上;
3、任何情況下不會發(fā)生宏觀空轉(zhuǎn)與滑行,并能有效防止輪軌擦傷。