[发明专利]一种传动系统主电路接触器卡分故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种传动系统主电路接触器卡分故障诊断方法，所述传动系统主电路包括依次连接的电源、充电回路、中间回路以及负载；所述充电回路用于为中间回路进行充电，充电回路包括接触器和充电电阻，其中接触器包括充电接触器和短接接触器，所述充电接触器和充电电阻串联后与短接接触器并联；接收到所述接触器闭合命令后，采集并计算中间电压变化率以及有效输入电流，将中间电压变化率与接触器闭合有效电压进行比较，将有效输入电流值与电流门槛值进行比较，判断是否符合接触器闭合时电压电流的规律，以判断是否存在接触器卡分故障。本发明能够有效区分接触器卡分故障或接触器辅助反馈触头故障，诊断可靠性高。

技术领域

本发明从属于故障诊断技术领域，更具体地，涉及一种传动系统主电路接触器卡分故障诊断方法。

背景技术

直流供电传动系统典型主电路原理如图1所示，其控制时序为：闭合主断HSCB，延时一定时间，闭合充电接触器KM1，断开短接接触器KM2，电网电压通过-直流电抗器，经由充电接触器KM1、充电电阻Rchr向中间回路的支撑电容充电。当中间电压达到一定电压门槛时，闭合短接接触器KM2，同时断开充电接触器。牵引变流器典型主电路原理如图3所示，其控制时序为：闭合主断MCB，延时一定时间，闭合充电接触器KM1，断开短接接触器KM2，电网电压通过牵引变压器次边牵引绕组，经由充电接触器KM1、充电电阻Rchr、以及四象限整流模块的反并联不控整流二极管向中间回路的支撑电容充电。当中间电压达到一定电压门槛时，闭合短接接触器KM2，同时断开充电接触器。

不管是直流还是交流供电传动系统主电路的充电回路中，接触器(按功能分成充电和短接接触器)为系统一个重要的部件，传动控制单元根据系统时序要求完成充电和短接接触器的一系列的逻辑控制功能，而完成这些控制功能的前提是采集接触器的有效状态信息，因此，接触器的故障状态判断成为传动控制单元软件必不可少的一个功能。

为了在接触器异常时能对直流传动系统或牵引变流器进行保护，并及时进行相应的保护动作以保证负载的可靠运行，一般传动控制单元会对充电短接接触器的卡分故障(即传动控制单元给出接触器闭合命令，但接触器未闭合)进行诊断。

目前机车上接触器卡分故障诊断方法一般根据接触器闭合命令与接触器辅助触头反馈状态是否一致来进行判断。具体方法为：传动控制单元发出接触器闭合命令后，延时一定时间门槛T_th对接触器辅助反馈触头状态进行检测，若辅助反馈触头状态仍为断开状态，则认为接触器卡分故障；若不成立，则认为接触器正常。

然而目前接触器卡分诊断方法仅根据接触器辅助反馈触头状态来判断，当辅助反馈触头存在接触不良或信号线断线导致辅助反馈触头状态失真时，现有诊断方法会导致误报，大大降低了机车的可用性。

本说明书中TCU：即传动控制单元(Traction Control Unit)，牵引变流器控制器的一种；DCU：即传动控制单元(Drive Control Unit)，牵引变流器控制器的一种。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提出了能够有效区分接触器主触头故障或辅助反馈触头故障，可靠性高的传动系统主电路接触器卡分故障诊断方法。

本发明的技术方案如下：

提供一种传动系统主电路接触器卡分故障诊断方法，所述传动系统主电路包括依次连接的电源、充电回路、中间回路以及负载；所述充电回路用于为中间回路进行充电，充电回路包括接触器和充电电阻，其中接触器包括充电接触器和短接接触器，所述充电接触器和充电电阻串联后与短接接触器并联；接收到接触器闭合命令后，采集并计算中间电压变化率以及有效输入电流，将中间电压变化率与接触器闭合有效电压进行比较，将有效输入电流值与电流门槛值进行比较，判断是否符合接触器闭合时电压电流的规律，以判断是否存在接触器卡分故障。