[发明专利]一种铁路道岔转辙机电动机的在线监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机的在线监测系统及方法，尤其是一种铁路道岔转辙机电动机的在线监测系统及方法。

背景技术

根据国家铁路运输行业标准TB/T 2613-1994《转辙机实验方法》、TB/T2614-1994《转辙机通用技术条件》、TB/T2846-1997《铁路地面信号产品振动试验方法》的标准，转辙机试验台的主要测试项目如下：

1. 工作电流 直流转辙机在额定端电压和额定转换力时，电动机启动后的最大电流值；

2. 摩擦电流 摩擦联结器开始打滑时的电流值；

3. 转换力 动作杆伸出或拉入运动时的输出力；

4. 动作时间 额定负载额定电压条件下，自电动机通电至动接点接通新表示接点的时间间隔；

5. 绝缘电阻 转辙机的绝缘耐压值按GB5171的规定。需要重复试验时，电压应为原试验值的80 % 。

经查阅大量国内外有关资料，调查结果表明，ZD6型电动转辙机容易出现的问题主要表现为：

1)驱动功率小，不能满足重型道岔发展的需要。国外用于重型道叉的电动转辙机的电动机功率在400 W以上，而ZD6系列电动转辙机的电动机功率仅为250W。电动机功率小，如果用于重型道岔，就要求传动部件的效率必须要高。

2) ZD6系列电动转辙机采用直流电动机，缺少交流系列。因而断线、碳刷磨损、电机绝缘电阻不够等故障的发生率很高。

因此需要对转辙机所用电动机进行在线监测，及时发现设备故障，降低故障率，而目前现有的转辙机试验台都是采用液压负载或重力式负载，体积大，调整不太方便，负载性能不稳定，给日常检修转辙机电动机的测试验收工作带来了较大困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路道岔转辙机电动机的在线监测系统，该系统具有可实现在线监测的优点，既可全面地监测转辙机电动机的各个状态量，又可以快速地将监测结果以各种直观的形式反映在显示端。

本发明的另一个目的是提供一种利用上述在线监测系统，对铁路道岔转辙机电动机进行在线监测的方法，以实时、快速、直观地获取监测数据。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：

一种铁路道岔转辙机电动机的在线监测系统,包括

检测电路，用于检测所述电动机的参数，输出参数信号；

传感器，用于接收检测电路输出的参数信号，转换为电量信号；

模数转换器，用于接收所述传感信号，输出数字信号；

单片机，用于接收所述数字信号并进行预处理；

所述单片机通过通信模块与多路数据处理单元耦接；

所述多路数据处理单元与工控机耦接。

一个实施方式中，所述检测电路包括

绝缘电阻检测电路，用于检测所述电动机的绝缘电阻；

定子电阻检测电路，用于检测所述电动机的定子电阻；

转子电阻检测电路，用于检测所述电动机的转子电阻；

所述传感器包括分别与上述各检测电路耦接的传感器，以及

机端电压监测传感器，用于监测所述电动机的机端电压；

电机电流监测传感器，用于监测所述电动机的电流；

电机转矩、转速监测传感器，用于监测所述电动机的转矩和转速；

所述定子电阻检测电路与转子电阻检测电路之间设置有受单片机控制的可控开关。

更具体的结构是，所述绝缘电阻检测电路包括

充电电容，用于提供绝缘电阻检测所需的高压；

充电电容的充、放电电路，用于使充电电容在检测绝缘电阻时被充电至所需的高压，在检测完成后被快速放电。

一个实施方式中，所述充、放电电路包括可重复触发的单稳控制器，以及与该单稳控制器耦接的MOSFET开关管，所述MOSFET开关管与充电电容的两端耦接。

所述多路数据处理单元包括采集端口、处理单元、串口，多路数据处理单元对通过采集端口接收由通信网络传送的多路数据，并由处理单元进行处理，再通过串口传送给工控机，由工控机进一步进行处理，并通过其图形界面进行显示。

为了避免转辙机在动作时，电动机的电流对检测结果的影响，所述检测电路还包括

电动机动作电流检测电路，用于检测电动机执行动作时的电流信号；

所述传感器包括与电动机动作电流检测耦接的传感器，用于将上述电流信号转换为电量信号。

一种铁路道岔转辙机电动机的在线监测方法包括

a.  在线监测电动机的参数，传送给传感器进行转换；

b.  传感器转换后，将上述参数数据进行模数转换，变换为数字信号；