[发明专利]一种城铁车辆轮周牵引力的测试方法

权利要求书

1.一种城铁车辆轮周牵引力测试方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤一：在列车上布置传感器：用三个电流传感器测量一个车轴牵引电机的线电流i_u、i_v和i_w，采用三个电压传感器以△接方式连接入牵引电机的三相绕组测量线电压u_u、u_v和u_w；在列车外安装雷达测量列车的时速v；在车厢内固定加速度计，测量列车的纵向加速度a；

步骤二：将电流传感器输出、电压传感器输出和加速度计的输出接入模拟信号接口；

步骤三：将雷达信号接入计算机，测试采集单元与计算机相连；

步骤四：选择一段平直轨道进行试验，手柄推到牵引满级位，利用计算机采集各传感器信号；

步骤五：计算机配置测试采集单元使用的通道，设置转折速度、牵引电机效率、传动效率、车辆的运行阻力模型和系统的采样频率，按照采样频率依次采集配置通道的数据，根据采集的电压、电流、速度和加速度信号，由计算机分情况计算轮周牵引力：

(1)车速小于转折速度，牵引系统工作在恒转矩区：

F_i＝ω_i+m×a_i

其中：ω_i为在不同速度下运行阻力；

a_i为在不同速度下的加速度，m/s²；

(2)车速大于等于转折速度，车辆工作在恒功率区：

(a)计算牵引电机的有功功率：

Pi=13T(∫0Tuuviudt+∫0Tuvwivdt+∫0Tuwuiwdt)×10-3]]>

其中：P_i为在不同速度下运行阻力值，kW；

T牵引电机的电周期，s；

(b)计算所有牵引电机的功率，由此计算列车的轮周牵引力：

Fi=3.6×N×(Σi=1nPi×ηi×ηe/v)/n]]>

其中：F_i轮周牵引力，kN；

v车辆速度，km/h；

η_i电机效率(持续点电机效率)；

η_e机械传动效率；

n测试系统进行采样计算的牵引电机数；

N列车上牵引电机的总数；

步骤六：根据计算结果，输出不同车速下牵引力曲线。

2.根据权利要求1所述的一种城铁车辆轮周牵引力测试方法，其特征在于：所述的测试采集单元采用嵌入式技术，包含电源模块、传感器接口单元、信号调理单元、信号转换单元和微控制单元，实现采集、调理并转换牵引系统的被测信号；电源模块为整个采集单元供电，传感器接口单元与传感器连接，为传感器供电并输入传感器电信号；传感器接口单元连接至信号调理单元，完成采样信号的整形、运算和低通滤波；调理单元的输出经过信号转换单元的处理，由模拟信号变为数字信号，经内部总线传输给微控制单元。