[发明专利]轨道交通车辆牵引动力试验装置的轨道轮同步控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道轮同步控制装置，更具体的，涉及一种轨道交通车辆牵引动力试验装置的轨道轮同步控制装置。

背景技术

目前，和谐号电力机车都采用轴控模式对机车进行牵引或制动控制，此种控制模式在铁路正线运行时，由于钢轨是一条整体的直线，能够保证机车所有轴的速度保持一致，从而使得机车所有轴的牵引力保持相对均衡。但是在整车试验台试验时，由于试验台机械结构的特点，机车每个轮对对应的轨道轮都是独立的圆盘，若是所有轨道轮不能够保持一致的运转，就不能像钢轨一样，通过自身促使机车的所有轴保持相同的牵引力矩，因此，试验台所有轨道轮的同步控制是试验台控制的一大难题。

试验台轨道轮分别由独立的负载电机控制，所以，轨道轮的控制其实也是负载电机的控制。

使得轨道轮同步运行的方法有三种，第一是采用同步齿轮箱来控制，此种方法是机械同步方式，通过同步齿轮箱将所有轨道轮的轴系连接，使得所有轨道轮转速保持一致，达到像钢轨一样像一条直线的作用。此种控制方式需要依靠外界设备来保证轴系转速的一致。

第二种是采用电轴电机同步的方式，此种方式是利用绕线式异步电机的特点，实现电机间的功率均衡分配，来保持所有轴系能够同步，使得轨道轮能够保持一致运转。但是，此种控制方式也需要依靠外界设备来保证轴系转速的一致。

而第三种模式，就是完全依靠变流器对负载电机的控制精确度，来保证所有轴系的转速一致性，这种控制模式与机车的轴控模式相同，但是做到同步，有想当的难度。一般思路，是通过变流器之间的高速通讯，来交换每个变流器控制电机速度的信息，完成变流器控制电机速度的一致，但是，这种做法有一定的弊端，就是当通讯丢失，或通讯中断时，就不能保证所有电机转速的同步。

通过上面的描述，可以得知现有的机车独立控制存在以下缺点：1、第一种方式里，同步齿轮箱承受了电机转速偏差所产生的扭矩，容易造成同步齿轮箱的损坏。2、第二种方法，整套电轴系统造价较高，且产生很大的无功功率，污染电网，且其同步效果受电机参数差异的影响。3、第三种方法通过变流器之间的高速通讯完成变流器控制电机速度的一致，这种方法对通讯可靠性及通讯速度依赖较大，在电磁环境恶劣的环境下不能保证所有电机转速的同步。

且上述所提到的各种控制方法，其中心思想还是各电机独立控制，通过外界设备或者通讯交互来完成各轴系的同步控制。这样会带来一下问题：各电机控制器自测试自己的转速，各电机间转速差无法迅速纠正，严重时会使得相互之间偏差越来越大。2、无法实现各轴系间的动态同步。

基于上述描述，亟需要一种结构简单，并且可以保证所有电机的转速和扭矩相同的控制装置，以此来实现陪试电机对轨道交通车辆牵引动力试验装置轨道轮的同步控制。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种轨道交通车辆牵引动力试验装置的轨道轮同步控制装置，该装置可以保证所有电机的转速和扭矩相同，以此来实现陪试电机对轨道交通车辆牵引动力试验装置轨道轮的同步控制，并且结构简单，不需要外界设备，可以实现稳定的控制。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种轨道交通车辆牵引动力试验装置的轨道轮同步控制装置，每个轨道轮的一侧各连接一台陪试电机，在轨道轮与陪试电机输出轴之间安装有传感器，每个陪试电机连接有陪试变流器，每台陪试变流器均同一个安装于现场的信号采集控制单元相连接，所述信号采集控制单元为一个或多个内置的电路板或外置的信号采集控制器，所述信号采集控制单元接收来自传感器和/或其他信号采集控制单元的控制信号，经综合处理后输出到陪试变流器。

优选的，所述传感器为转速传感器和/或扭矩传感器。

进一步的，所述陪试变流器同本组轨道轮上的传感器相连接。

进一步的，所述陪试变流器同上位机信号连接。

作为一种优选的方式，所有陪试电机分为两组，设置有两台信号采集控制器，每组中的信号采集控制器连接本组中任一轮对上安装的传感器，输出信号反馈至该组每台陪试变流器。

进一步的，所述两台信号采集控制器之间同时进行信号传递。