一种牵引系统智能化监控方法、系统及轨道车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种牵引系统智能化监控方法、系统及轨道车辆，包括：实时获取各牵引逆变器的直流输入电流、接地电流、输入电网电压和各牵引电机的三相电流；基于直流输入电流和接地电流，判断牵引逆变器是否发生短路故障或对地短路故障；若是，控制切断对故障牵引逆变器和对应牵引电机的供电；基于输入电网电压，判断电网电压是否发生超压或过低故障；若是，控制切断对相应牵引逆变器和牵引电机的供电；基于牵引电机三相电流的数值，判断牵引电机是否发生电机电流过大或电机三相电流不平衡故障；若是，控制切断对故障牵引电机的供电；故障结果输送至司机室显示器进行显示报警。本发明专利技术能够准确定位故障位置及类型，对车辆故障作出智能保护。能保护。能保护。

【技术实现步骤摘要】
一种牵引系统智能化监控方法、系统及轨道车辆


[0001]本专利技术涉及轨道车辆
，尤其涉及一种牵引系统智能化监控方法、系统及轨道车辆。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]牵引系统是轨道车辆的关键部件之一，是轨道车辆动力的来源；目前，轨道车辆的牵引系统设备主要包括受电弓、牵引逆变器和牵引电机等关键部件，受电弓主要负责从供电网络接收电能，牵引逆变器负责对牵引电机的启动、制动和转速等进行控制，牵引电机负责驱动轨道车辆；通常情况下，一辆轨道车辆中会设置多个牵引逆变器，一个牵引逆变器会同时控制多个牵引电机。
[0004]牵引系统能够为轨道车辆提供牵引力，同时在制动时提供电制动力，对于行车安全具有至关重要的作用，牵引系统故障可能导致严重的安全事故。
[0005]现有技术中对于牵引系统的故障监测，往往依靠轨道车辆司机进行人工判断，或者提示牵引系统故障后需要人工确定对车辆的故障处置措施，这对司机的经验和能力要求很高；并且可能会出现判断不准确或故障发现不及时的问题，影响车辆的运行安全。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种牵引系统智能化监控方法、系统及轨道车辆，通过实时采集牵引系统的电流、电压和温度，实现了对牵引系统及轨道车辆的智能保护、故障预警和定位，保证行车安全。
[0007]根据本专利技术实施例的第一个方面，提供了一种牵引系统智能化监控方法，包括：
[0008]实时获取各牵引逆变器的直流输入电流、接地电流、输入电网电压和各牵引电机的三相电流；
[0009]基于直流输入电流和/或接地电流的数值，判断牵引逆变器是否发生短路故障或对地短路故障；若是，控制切断对故障牵引逆变器和对应牵引电机的供电；
[0010]基于输入电网电压的数值，判断电网电压是否发生超压或过低故障；若是，控制切断对相应牵引逆变器和牵引电机的供电；
[0011]基于牵引电机三相电流的数值，判断牵引电机是否发生电机电流过大或电机三相电流不平衡故障；若是，控制切断对故障牵引电机的供电；
[0012]判断的故障结果输送至司机室显示器进行显示报警。
[0013]其中，若直流输入电流和接地电流差值的绝对值大于第一阈值，则判断为对地短路故障；
[0014]若直流输入电流的绝对值大于第二阈值，或者，接地电流的绝对值大于第三阈值，则判断为系统短路故障。
[0015]若输入电网电压的绝对值小于第四阈值，则判断电网电压发生过低故障；
[0016]若输入电网电压的绝对值大于第五阈值，则判断电网电压发生超压故障。
[0017]若牵引电机三相电流绝对值中的任一项超过第六阈值，则判断牵引电机电流过大故障；
[0018]若牵引电机三相电流的最大值之间的差值超过第七阈值，则判断为牵引电机三相电流不平衡故障。
[0019]根据本专利技术实施例的第二个方面，提供了一种牵引系统智能化监控系统，包括：
[0020]设置在牵引逆变器正线端，用于测量直流输入电流的第一电流表；设置在牵引逆变器负线端，用于测量接地电流的第二电流表；设置在牵引逆变器正线和负线之间，用于测量牵引逆变器的输入电网电压的电压表；分别设置在牵引逆变器三相输出端，用于测量牵引电机每一相电流的第三电流表；
[0021]受电弓与各牵引逆变器之间设置第一开关，牵引逆变器的三相输出端与各牵引电机的三相输入端之间分别设有第二开关；
[0022]牵引控制单元，被配置为分别接收第一电流表、第二电流表、第三电流表和电压表的数据，根据接收到的数据判断对应的牵引逆变器或牵引电机是否发生故障，并根据判断结果，控制第一开关和/或第二开关的开闭。
[0023]根据本专利技术实施例的第三个方面，提供了一种轨道交通车辆，包括上述的牵引系统智能化监控系统。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025](1)本专利技术通过实时采集牵引系统电流、电压和温度数据进行逻辑判断，能够判断各牵引逆变器的短路故障、接地故障、电压超/低压故障、各牵引电机三相电流不平衡故障以及温度超限故障等，并能够准确定位故障位置及类型，及时对车辆故障位置作出自动智能保护，节约了车辆检修维护的成本，保证了车辆的安全行驶。
[0026]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例中牵引系统智能化监控方法流程图；
[0028]图2为本专利技术实施例中牵引系统智能化监控系统结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例中轨道车辆通信架构示意图。
具体实施方式
[0030]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0031]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设
备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0032]实施例一
[0033]在一个或多个实施方式中，公开了一种牵引系统智能化监控方法，结合图1，具体包括如下过程：
[0034](1)实时获取各牵引逆变器的直流输入电流、接地电流、输入电网电压和各牵引电机的三相电流；
[0035]本实施例中，上述数据的获取是通过在牵引逆变器相对应位置设置的电流表和电压表实现的。
[0036]结合图1，在牵引逆变器正线端设置用于测量直流输入电流的第一电流表；在牵引逆变器负线端设置用于测量接地电流的第二电流表；在牵引逆变器正线和负线之间，设置用于测量牵引逆变器的输入电网电压的电压表；在牵引逆变器三相输出端，分别设置用于测量牵引电机每一相电流的第三电流表。
[0037](2)基于直流输入电流和/或接地电流的数值，判断牵引逆变器是否发生短路故障或对地短路故障；若是，控制切断对故障牵引逆变器和对应牵引电机的供电；
[0038]具体地，计算直流输入电流与接地电流的数值差，若差值的绝对值大于第一阈值，则判断为对地短路故障；此时控制切断对故障牵引逆变器和牵引电机的供电；其余牵引逆变器还可以正常运行，此时车辆减速运行至停靠点位置，避免车辆停在中途，影响其他车辆的安全运行。
[0039]若直流输入电流的数值大于第二阈值，或者接地电流的数值大于第三阈值，则判断对应的牵引逆变器发生短路故障，此时控制切断对对应牵引逆变器和牵引电机的供电。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牵引系统智能化监控方法，其特征在于，包括：实时获取各牵引逆变器的直流输入电流、接地电流、输入电网电压和各牵引电机的三相电流；基于直流输入电流和/或接地电流的数值，判断牵引逆变器是否发生短路故障或对地短路故障；若是，控制切断对故障牵引逆变器和对应牵引电机的供电；基于输入电网电压的数值，判断电网电压是否发生超压或过低故障；若是，控制切断对相应牵引逆变器和牵引电机的供电；基于牵引电机三相电流的数值，判断牵引电机是否发生电机电流过大或电机三相电流不平衡故障；若是，控制切断对故障牵引电机的供电；判断的故障结果输送至司机室显示器进行显示报警。2.如权利要求1所述的一种牵引系统智能化监控方法，其特征在于，若直流输入电流和接地电流差值的绝对值大于第一阈值，则判断为对地短路故障；若直流输入电流的绝对值大于第二阈值，或者，接地电流的绝对值大于第三阈值，则判断为系统短路故障。3.如权利要求1所述的一种牵引系统智能化监控方法，其特征在于，若输入电网电压的绝对值小于第四阈值，则判断电网电压发生过低故障；若输入电网电压的绝对值大于第五阈值，则判断电网电压发生超压故障。4.如权利要求1所述的一种牵引系统智能化监控方法，其特征在于，若牵引电机三相电流绝对值中的任一项超过第六阈值，则判断牵引电机电流过大故障；若牵引电机三相电流的最大值之间的差值超过第七阈值，则判断为牵引电机三相电流不平衡故障。5.如权利要求1
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4任一项所述的一种牵引系统智能化监控方法，其特征在于，还包括：实时获取各牵引逆变器温度和个牵引电机的温度数据；基于获取的温度数据判断牵引逆变器和牵引电机是否达到温度预警或发生温度过高故障；若发生温度预警，则控制车辆在设定的速度范围内运...

【专利技术属性】
技术研发人员：马辉，石国德，包胜利，吕卫群，贾国利，吕会宾，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：