牵引试验台制造技术

一种牵引试验台，用于测试列车牵引系统，包括被试电机，以及用于测试所述被试电机转速、转矩的第一传感器，包括负载计算单元、负载模拟单元和负载控制单元，所述负载计算单元包括线路设定模块、位置计算模块、阻力转矩计算模块、加速度计算模块、惯量转矩计算模块、模拟转矩计算模块，所述负载模拟单元包括飞轮组和陪试电机，实现列车线路运行时的仿真模拟。通过第一传感器和负载计算单元的设置，有效的实现了列车实际路线中各种状态下的转矩的计算；通过负载模拟单元和负载控制单元的设置，使牵引试验台可以根据运行状态实时的模拟转矩，从而可以模拟列车实际运行路线中的状态，从而可以测得接近实际状态下的牵引系统的各个参数。

Traction test stand

A traction test bench for testing a train traction system, including a test motor, and a first sensor for testing the speed and torque of the test motor, including a load calculation unit, a load simulation unit and a load control unit. The load calculation unit comprises a circuit setting module, a position calculation module, and a resistance. Torque calculation module, acceleration calculation module, inertia torque calculation module, simulation torque calculation module. The load simulation unit includes flywheel group and accompanying motor to realize the simulation of train line operation. Through the setting of the first sensor and the load calculation unit, the torque calculation in various states of the actual train route is effectively realized; through the setting of the load simulation unit and the load control unit, the traction test bench can simulate the torque in real time according to the running state, so that the actual train route can be simulated. The state of the traction system can be measured and the parameters of the traction system can be measured.

【技术实现步骤摘要】
牵引试验台
本专利技术涉及牵引系统测试领域，尤其涉及一种牵引试验台。
技术介绍
随着轨道车辆交流传动技术的不断成熟，我国轨道交通牵引技术的自主化程度不断深入，节能减排理念的不断倡导，针对城轨车辆牵引系统研究和开发，对其牵引系统和关键部件试验技术的研究，利用一个功能完善、先进高效的牵引系统试验台对其进行研究、试验、检测和鉴定有着至关重要的意义。在牵引变流器设计初期，往往根据用户需求借助牵引计算软件对列车进行牵引特性设计，并根据实际的运行线路的纵断面图进行线路仿真验证。变流器产品设计完成后，往往只能在牵引试验台上进行标准型式试验和组合试验，而当牵引变流器产品装车后才能进行线路试验直至最终载客运营。因此，列车加速度性能评估、旅行速度评估，全程电机RMS电流评估等参数除了设计初期进行的牵引计算可以得到理论计算值后，实际数据均需在装有被试牵引系统的列车上及实际线路上进行试验，这样导致试验成本高、试验周期长等问题。在此过程中，由于线路条件复杂，列车工况转换频繁，若牵引变流器产品设计存在缺陷导致故障发生，往往难以立刻安排试验查找故障，而是需要较长的协调时间安排在实际线路上重现故障并解决，耗费时间长，效率低，对调试人员提出了更高的要求。因此，一种可以模拟列车整个实际运行路线的牵引试验台是本领域技术人员迫切需要的。
技术实现思路
针对现有牵引试验台不能模拟测试整个实际运行线路的问题，本专利技术提出一种可以模拟整个实际运行线路的牵引试验台。为达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种牵引试验台，用于测试列车牵引系统，包括被试电机、用于测试所述被试电机转速的第一传感器以及负载计算单元，所述负载计算单元包括：线路设定模块：用于设定列车运行线路信息；位置计算模块：分别与所述第一传感器及所述线路设定模块电性连接，根据所述第一传感器测定的转速，实时计算列车运行的速度及距离，根据线路设定模块中设定的运行线路信息，计算出列车对应的运行线路中的位置；阻力转矩计算模块：与所述位置计算模块电性连接，根据所述位置计算模块计算出的列车对应的运行线路中的位置，计算当前位置下的附加阻力，根据所述位置计算模块计算的列车运行的速度，计算列车的基本阻力，并根据基本阻力和附加阻力计算当前列车的阻力所对应的阻力转矩值。作为优选，所述负载计算单元还包括：加速度计算模块：与所述第一传感器电性连接，用于计算被试电机的角加速度；惯量转矩计算模块：根据所述被试电机的角加速度计算相应的惯量转矩值。作为优选，所述惯量转矩计算模块：根据列车动轴数、传动效率、车轮半径、齿轮传动比计算单轴等效转动惯量，并根据所述单轴等效转动惯量计算所述被试电机的角加速度对应的惯量转矩值。作为优选，所述负载计算单元还包括模拟转矩计算模块：与所述阻力转矩计算模块和惯量转矩计算模块电性连接，用于计算需要模拟的负载转矩值。作为优选，还包括负载模拟单元和负载控制单元，所述负载模拟单元包括与所述被试电机连接的陪试电机，所述负载控制单元：与所述陪试电机和负载计算单元电性连接以接收所述负载计算单元计算的需要模拟的负载转矩值，并控制所述陪试电机以使所述被试电机输出侧加载的转矩等于所述负载转矩值。作为优选，还包括飞轮组，所述被试电机与所述陪试电机通过所述飞轮组连接，所述模拟转矩计算模块：根据所述飞轮组的机械惯量、惯量转矩计算模块及阻力转矩计算模块计算需要所述陪试电机输出的陪试电机转矩值。作为优选，所述第一传感器可测所述被试电机的转矩，所述负载控制单元与所述第一传感器电性连接，所述负载控制单元还包括：接收所述第一传感器检测的转矩并与所述负载转矩值作比较，根据比较结果，控制所述陪试电机以使所述被试电机输出侧加载的转矩与所述负载转矩值相同。作为优选，所述线路设定模块还包括设定运行路线中坡道、弯道、隧道的参数信息。作为优选，所述线路设定模块还包括设定停站信息、制动减速度、限速信息。作为优选，所述阻力转矩计算模块：可以根据运行线路信息计算对应的线路附加阻力表，根据运行线路中的位置及线路附加阻力表计算附加阻力。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过第一传感器和负载计算单元中线路设定模块、位置计算模块、阻力转矩计算模块的设置，有效的实现了列车实际路线中各种位置及状态下的阻力转矩的计算；通过加速度计算模块和惯量转矩计算模块的设置，可以实现实时惯量转矩值的计算；通过负载模拟单元的设置，使牵引试验台可以根据计算的负载转矩值实时的进行负载转矩的模拟，从而可以模拟列车实际运行路线中的负载；通过第一传感器和负载控制单元的设置，实现闭环控制，从而确保被试电机输出侧加载的转矩等于负载转矩值；通过这种牵引试验台模拟整个运行路线，可以得到较为接近实际的加速度性能评估、旅行速度评估，全程电机RMS电流评估数据，有效地降低了线路调试试验成本，并提高了效率。附图说明图1为本专利技术牵引试验台的原理图；图2为本专利技术所述牵引试验台的部分结构示意图；图3为本专利技术所述牵引试验台的电路示意图。以上各图中，1、被试电机；2、第一传感器；3、负载计算单元；31、线路设定模块；32、位置计算模块；33、阻力转矩计算模块；34、加速度计算模块；35、惯量转矩计算模块；36模拟转矩计算模块；4、负载模拟单元；41、飞轮组；42、陪试电机；5、负载控制单元；6、陪试变频器。7、被试控制单元；8、被试变流器具体实施方式下面，通过示例性的实施方式对本专利技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。参考图1，本专利技术提出一种牵引试验台，用于测试列车牵引系统，包括被试电机1、用于测试所述被试电机转速的第一传感器2以及负载计算单元3，所述负载计算单元3包括：线路设定模块31：用于设定列车运行线路信息；位置计算模块32：分别与所述第一传感器2及所述线路设定模块31电性连接，根据所述第一传感器测定的转速，实时计算列车运行的速度及距离，根据线路设定模块中设定的运行路线，计算出列车对应的运行线路中的位置；阻力转矩计算模块33：与所述位置计算模块32电性连接，根据所述位置计算模块32计算出的列车对应的运行线路中的位置，计算当前位置下的附加阻力，根据所述位置计算模块32计算的列车运行的速度，计算列车的基本阻力，并根据基本阻力和附加阻力计算当前列车所受总阻力所对应的阻力转矩值。本专利技术通过所述第一传感器2对所述被试电机1转速进行实时测试，通过所述负载计算单元3中线路设定模块31、位置计算模块32和阻力转矩计算模块33的设置，有效的实现了列车实际路线中各种位置及状态下的阻力转矩值的计算。所述牵引试验台包括被试电机1和负载模拟单元4，所述负载模拟单元4包括飞轮组41和陪试电机42，所述被试电机1、飞轮组41、陪试电机42采用“背靠背”的连接方式，均安装于铸铁平台上，所述飞轮组41为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牵引试验台，用于测试列车牵引系统，包括被试电机，以及用于测试所述被试电机转速的第一传感器，其特征在于：还包括负载计算单元，所述负载计算单元包括：线路设定模块：用于设定列车运行线路信息；位置计算模块：分别与所述第一传感器及所述线路设定模块电性连接，根据所述第一传感器测定的转速，实时计算列车运行的速度及距离，根据线路设定模块中设定的运行线路信息，计算出列车对应的运行线路中的位置；阻力转矩计算模块：与所述位置计算模块电性连接，根据所述位置计算模块计算出的列车对应的运行线路中的位置，计算当前位置下的附加阻力，根据所述位置计算模块计算的列车运行的速度，计算列车的基本阻力，并根据基本阻力和附加阻力计算当前列车的阻力所对应的阻力转矩值。

【技术特征摘要】
1.一种牵引试验台，用于测试列车牵引系统，包括被试电机，以及用于测试所述被试电机转速的第一传感器，其特征在于：还包括负载计算单元，所述负载计算单元包括：线路设定模块：用于设定列车运行线路信息；位置计算模块：分别与所述第一传感器及所述线路设定模块电性连接，根据所述第一传感器测定的转速，实时计算列车运行的速度及距离，根据线路设定模块中设定的运行线路信息，计算出列车对应的运行线路中的位置；阻力转矩计算模块：与所述位置计算模块电性连接，根据所述位置计算模块计算出的列车对应的运行线路中的位置，计算当前位置下的附加阻力，根据所述位置计算模块计算的列车运行的速度，计算列车的基本阻力，并根据基本阻力和附加阻力计算当前列车的阻力所对应的阻力转矩值。2.根据权利要求1所述的牵引试验台，其特征在于：所述负载计算单元还包括：加速度计算模块：与所述第一传感器电性连接，用于计算被试电机的角加速度；惯量转矩计算模块：根据所述被试电机的角加速度计算相应的惯量转矩值。3.根据权利要求2所述的牵引试验台，其特征在于：所述惯量转矩计算模块：根据列车动轴数、传动效率、车轮半径、齿轮传动比计算单轴等效转动惯量，并根据所述单轴等效转动惯量计算所述被试电机的角加速度对应的惯量转矩值。4.根据权利要求2或3任一项所述的牵引试验台，其特征在于：所述负载计算单元还包括模拟转矩计算模块：与所述阻力转矩计算模块和惯量转矩计算模块电性连接，用于计算需要模拟的负载转矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丛君，孙国斌，曹虎，张喜茂，李政达，刘玉萍，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37