一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法技术

本发明专利技术涉及一种以三相异步电机为动力源，通过机械传动进行动力传递的电动转辙机，特别是关于一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法,或者说动作杆转换道岔过程中所受到的转换阻力的测量。它将转辙机安装在应用现场并接通工作电源，按流程进行标定；依据转辙机结构特征及现场工作特性，确定拉入和伸出量计算所用最小转速S

【技术实现步骤摘要】
一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法


[0001]本专利技术涉及一种以三相异步电机为动力源，通过机械传动进行动力传递的电动转辙机，特别是关于一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法,或者是对动作杆转换道岔过程中所受到的转换阻力的测量。

技术介绍

[0002]转辙机动作杆转换阻力的大小直接影响转辙机转换功能，最终影响道岔的通行能力，目前对其长期实时监测的需求很强烈。《一种三相交流转辙机动作杆转换力检测方法》（专利号：202110221815.2）介绍了利用转辙机电机参数实现对转辙机动作杆转换阻力长期实时检测的方法，该方法需要先进行现场标定，以排除或者减小电机工作电压对后续计算的影响，现场标定过程有三种方案，一种是测得规定的两个点的数值，据此得出电机转速和动作杆转换阻力的线性关系曲线，在规定的范围内按照此曲线计算；另一种是测得规定的三个点的数值，以相邻两个点计算线性关系曲线，最终形成折线形式的电机转速和动作杆转换阻力的关系曲线；第三种是测得多个点的数值，且包含规定点的数值，按照多项式进行拟合计算，最终形成电机转速和动作杆转换阻力的多项式计算公式。
[0003]使用线性关系曲线计算时，现场标定方便快捷，可操作性高，但是计算误差偏大，尤其是离标定点远的位置。后两种方案测量计算误差相对小，但是现场标定繁杂，工作量大，可操作性不高。
[0004]另外，现场标定是在一个确定的环境温度下进行，投入使用后，随着季节变化，环境温度会有很大变化，转辙机的内部阻力会随环境温度变化而变化，其变化也会影响电机转速，也就是说，监测系统工作时需进行温度补偿，以便在环境温度相对标定时变化比较大的情况下也能获得比较准确的测量计算结果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一是：提供一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法，以便能持续实时测量计算转辙机动作杆上的转换力，指导道岔、转辙机的维护、调整、维修。
[0006]本专利技术的目的之二是：提供一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法，方便现场标定和解决环境温度变化影响测量计算准确性，提高用测得的电机转速计算转辙机动作杆转换力的实用性。
[0007]本专利技术的技术方案是：涉及一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法，其特征是：将可测电机转速或者折算电机转速的转辙机安装在应用现场并接通工作电源，按照规定方法进行标定，标定工作完成后，通过检测通电工作时转辙机的电机转速或者折算电机转速，来计算辙机动作杆转换力，根据转辙机结构特征及电机工作特性，确定转辙机动作杆拉入和伸出时可计算动作杆转换力的最小转速S
拉限
及S
伸限
，当测得电机转速或者折算电机转速小于对应的S
拉限
或S
伸限
时，认为电机负载超限或者电机故障，需要人工进行检查，
仅当测得电机转速或者折算电机转速大于等于S
拉限
或S
伸限
时才按照预先确定的方法计算转辙机动作杆转换力。
[0008]所述的规定方法进行标定是按照如下步骤进行标定：步骤一：转辙机接通工作电源，在动作杆不连接道岔及其他载荷的情况下电动工作，测得转辙机动作杆拉入和伸出时的电机转速或者折算电机转速，分别记为S
拉零
，S
伸零
，对应的动作杆转换力为零，得到动作杆拉入时空载点标定数据（S
拉零
，F
拉零
=0）及动作杆伸出时的空载点标定数据（S
伸零
，F
伸零
=0）。
[0009]步骤二：转辙机连接道岔后，分别在动作杆拉入和动作杆伸出过程中使得道岔转换卡阻，测得转辙机在摩擦状态时动作杆转换力及对应的电机转速或者折算电机转速，分别记为F
拉摩
，F
伸摩
及S
拉摩
，S
伸摩
，得到动作杆拉入时的摩擦点标定数据（S
拉摩
，F
拉摩
）及动作杆伸出时的摩擦点标定数据（S
伸摩
，F
伸摩
）。
[0010]步骤三：计算转辙机额定转换力对应的电机转速或折算电机转速，查转辙机铭牌或者相关资料得到所标定转辙机的额定转换力数值，通常动作杆拉入和伸出时的额定转换力相等，记为F
拉额
=F
伸额
，按照下式分别计算其对应的电机转速或折算电机转速：S
拉额
= (S
拉零
ꢀ‑ꢀ
S
拉摩
)
ꢀ×ꢀ
(F
拉摩
ꢀ‑
K1
×
F
拉额 )/F
拉摩 + S
拉摩
S
伸额
= (S
伸零
ꢀ‑ꢀ
S
伸摩
)
ꢀ×ꢀ
(F
伸摩
‑
K2
×
F
伸额 )/F
伸摩 + S
伸摩
得到动作杆拉入时额定点数据（S
拉额
，F
拉额
）和动作杆伸出时额定点数据（S
伸额
，F
伸额
）；其中K1和K2是根据转辙机具体结构特性及试验测试参数确定的经验值，对于ZDJ9转辙机，K1和K2取值在0.6～0.8之间，K1和K2可以取相同值或者不同值。
[0011]步骤四：计算调整点动作杆转换力数值及对应的电机转速或折算电机转速，动作杆拉入和伸出时，调整点对应的动作杆转换力分别标记为F
拉调
和F
伸调
，定义F
拉调
=(F
拉摩
+F
拉额
)/2，定义F
伸调
=(F
伸摩
+F
伸额
)/2，调整点对应的电机转速或折算电机转速分别标记为S
拉调
和S
伸调
，各值分别按以下公式计算S
拉调
=(S
拉额
‑
S
拉摩
)
×
K3+S
拉摩
S
伸调
=(S
伸额
‑
S
伸摩
)
×
K4+S
伸摩
计算得到动作杆拉入时调整点数据（S
拉调
，F
拉调
）和动作杆伸出时调整点数据（S
伸调
，F
伸调
）；其中K3和K4是根据转辙机具体结构特性及试验测试参数确定的经验值，对于ZDJ9转辙机，K3和K4取值在0.55～0.75之间，K3和K4可以取相同值或者不同值。
[0012]最终，动作杆伸出和拉入方向，均通过测试得到空载点和摩擦点两个标定点数据，均由前述测试数据计算得到额定点和调整点两个标定点数据。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法，其特征是：将转辙机安装在应用现场并接通工作电源，按流程进行标定；依据转辙机结构特征及现场工作特性，确定拉入和伸出量计算所用最小转速S
拉限
及S
伸限
，当测得电机转速或者折算电机转速小于对应的S
拉限
或S
伸限
时，认为电机负载超限或者电机故障，需要进行检查，当测得电机转速或者折算电机转速大于等于S
拉限
或S
伸限
时，按照流程计算转辙机动作杆转换力。2.根据权利要求1所述的一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法，其特征是：在应用现场按流程进行标定具体步骤包括：步骤一：转辙机接通工作电源，在动作杆不连接道岔及其他载荷的情况下电动工作，测得转辙机动作杆拉入和伸出时的电机转速或者折算电机转速，分别记为S
拉零
，S
伸零
，对应动作杆转换阻力为零，得到动作杆拉入时空载点标定数据（S
拉零
，F
拉零
=0）及动作杆伸出时的空载点标定数据（S
伸零
，F
伸零
=0）；步骤二：转辙机连接道岔后，分别在动作杆拉入和动作杆伸出过程中使得道岔转换卡阻，测得转辙机在摩擦状态时动作杆转换力及对应的电机转速或者折算电机转速，分别记为F
拉摩
，F
伸摩
及S
拉摩
，S
伸摩
，得到动作杆拉入时的摩擦点标定数据（S
拉摩
，F
拉摩
）及动作杆伸出时的摩擦点标定数据（S
伸摩
，F
伸摩
）；步骤三：计算转辙机额定转换力对应的电机转速，查转辙机铭牌或者相关资料得到转辙机额定转换力数值，通常动作杆拉入和伸出时的额定转换力相等，记为F
拉额
=F
伸额
，按照下式分别计算其对应的电机转速或折算电机转速：S
拉额
= (S
拉零
ꢀ‑ꢀ
S
拉摩
)
ꢀ×ꢀ
(F
拉摩
ꢀ‑
K1
×
F
拉额 )/F
拉摩 + S
拉摩
S
伸额
= (S
伸零
ꢀ‑ꢀ
S
伸摩
)
ꢀ×ꢀ
(F
伸摩
ꢀ‑
K2
×
F
伸额 )/F
伸摩 + S
伸摩
得到动作杆拉入时额定点数据（S
拉额
，F
拉额
）和动作杆伸出时额定点数据（S
伸额
，F
伸额
）；步骤四：计算调整点动作杆转换力数值及对应的电机转速或折算电机转速，动作杆拉入和伸出时，调整点动作杆转换力数值分别记为F
拉调
和F
伸调
，定义F
拉调
=(F
拉摩
+F
拉额
)/2，定义F
伸调
=(F
伸摩
+F
伸额
)/2，调整点电机转速或折算电机转速分别记为S
拉调
和S
伸调
，各值分别按以下公式计算S
拉调
=(S
拉额
‑
S
拉摩
)
×
K3+S
拉摩
S
伸调
=(S
伸额
‑
S
伸摩
)
×
K4+S
伸摩
得到动作杆拉入时调整点数据（S
拉调
，F
拉调
）和动作杆伸出时调整点数据（S
伸调
，F
伸调
）；最终通过测试得到动作杆拉入时的两个标定点数据，分别是空载点（S
拉零
，F
拉零
=0）和摩擦点（S
拉摩
，F
拉摩
），动作杆伸出时的两个标定点数据，分别是空载点（S
伸零
，F
伸零
=0）和摩擦点（S
伸摩
，F
伸摩
）；步骤五：由测试数据进一步计算得到动作杆拉入时的扩充数据，分别是额定点（S
拉额
，F
拉额
）和调整点（S
拉调
，F
拉调
），计算得到动作杆伸出时的扩充数据，分别是额定点（S
伸额
，F
伸额
）和调整点（S
伸调
，F
伸调
）；步骤六：按照动作杆拉入过程电机转速或者折算电机转速的数值排序为：S
拉零
＞S
拉额
＞S
拉调
＞S
拉摩
＞S
拉限
按照动作杆伸出过程电机转速或者折算电机转速的数值排序为：S
伸零
＞S
伸额
＞S
伸调
＞S
伸摩
＞S
伸限
拉入和伸出方向分别完成前述步骤的标定测试和扩充计算，得到转辙机动作杆拉入和
伸出时空载点、摩擦点、额定点、调整点数据，就完成了标定过程；之后系统可以投入应用，通过测得转辙机的电机转速或者折算电机转速，计算转辙机动作杆转换力，拉入过程的转辙机动作杆转换力记为F
拉
，伸出过程的转辙机动作杆转换力记为F
伸
。3.根据权利要求1所述的一种温度修正的三相交流转辙机动作杆转换力检测方法，其特征是：按照流程计算转辙机动作杆转换力包括如下步骤：步骤一：读入转辙机标定点数据及温度补偿判断数据t1及t2，当环境温度大于t1时不进行补偿，当环境温度小于t2时，按照固定值进行补偿，当环境温度在t1和t2之间时...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁召荣，李渊，黄晨涛，段涵，
申请(专利权)人：通号西安轨道交通工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：