详情

原文传递一种大吨位隧道工程重载列车电气控制系统

专利名称：	一种大吨位隧道工程重载列车电气控制系统
摘要：	一种大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，包括蓄电池动力电源、主电机变频驱动器、从电机变频驱动器、开关电源系统、PLC、主牵引电机、从牵引电机、触摸屏、声光报警组件、视频监控器、车灯控制组件、辅助变频驱动器、空压机、制动电阻，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器均与蓄电池动力电源连接，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器连接，主电机变频驱动器与主牵引电机连接，从电机变频驱动器与从牵引电机连接，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器均与制动电阻相连，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器均与PLC连接。对比现有车辆实现了防瞌睡、故障检测、单电机和双电机选择功能，通过制动电阻散发多余能量，工作可靠性高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湘电重型装备有限公司
发明人：	蔺海斌;张鹏;周革;李许金;李佳祥
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201811569622.0
公开号：	CN109733423A
代理机构：	长沙星耀专利事务所(普通合伙)
代理人：	黄美玲
分类号：	B61C17/12(2006.01);B;B61;B61C;B61C17
申请人地址：	411101 湖南省湘潭市高新技术产业开发区晓塘路9号
主权项：	1.一种大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，其特征在于，包括蓄电池动力电源、主电机变频驱动器、从电机变频驱动器、开关电源系统、PLC、主牵引电机、从牵引电机、触摸屏、声光报警组件、视频监控器、车灯控制组件、辅助变频驱动器、空压机、制动电阻，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器均通过第一直流断路器与蓄电池动力电源连接，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器连接，主电机变频驱动器与主牵引电机连接，从电机变频驱动器与从牵引电机连接，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器均与制动电阻相连，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器均与PLC连接，PLC与触摸屏连接，蓄电池动力电源与开关电源系统连接，开关电源系统分别与PLC、触摸屏、声光报警组件，视频监控器、车灯控制组件连接，蓄电池动力电源通过第二直流断路器与辅助变频驱动器连接，辅助变频驱动器与空压机连接。 2.根据权利要求1所述的大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，其特征在于，所述主牵引电机、从牵引电机均为双输出轴三相异步电机，每台牵引电机配备2个速度传感器，速度传感器安装主牵引电机和从牵引电机上；主牵引电机、从牵引电机均外接三相逆变器，主牵引电机、从牵引电机还均与编码器相连。 3.根据权利要求1所述的大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，其特征在于，车灯控制组件包括驾驶室顶灯、列车前后照明灯、行车故障灯，驾驶室顶灯、列车前后照明灯、信号灯相互并联；声光报警组件包括工程抢险信号警灯、工程抢险声音警笛和语音播报器，工程抢险信号警灯与工程抢险声音警笛并联；辅助变频驱动器与气制动电磁阀连接，气制动电磁阀负责气制动指令的施加与解除；驾驶室顶灯、列车前后照明灯、行车故障灯、工程抢险信号警灯与工程抢险声音警笛分别通过相应的控制开关与开关电源系统连接，各控制开关的控制端均与PLC电连接。 4.根据权利要求1所述的大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，其特征在于，列车需运行时， PLC发出车辆运行指令，主电机变频驱动器根据车辆运行指令对主牵引电机采用速度给定方式，同时主电机变频驱动器发出转矩指令到从电机变频驱动器，从电机变频驱动器发出力矩跟随指令至从牵引电机，保证主从两台牵引电机的同步性。 5.根据权利要求1所述的大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，其特征在于，列车驾驶室内的操作手柄的各档位上均安装有微动开关，各微动开关均与PLC连接；操作手柄位于不同的档位时，相应的微动开关将处于闭合状态下，闭合的微动开关向PLC传递低电位信号；非闭合状态下的微动开关向PLC传递高电位信号；PLC根据不同高低电位的组合，产生不同编码对应相对档位；管理者通过触摸屏可设定司机防瞌睡操作时间，并将设定的司机防瞌睡操作时间传送至PLC；列车运行状态中，司机移动操作手柄换挡时，相应档位上的微动开关处于闭合状态下，闭合的微动开关向PLC传递低电位信号；非闭合状态下的微动开关向PLC传递高电位信号；当PLC接收相同的电位组合信号的时间超过司机防瞌睡操作时间，PLC向语音播报器发出信号，通过语音播报器提醒司机，通过语音播报器提醒司机之后，若PLC仍接收相同电位组合信号，则向主电机变频驱动器和从电机变频驱动器发送电机零速信号，通过主电机变频驱动器和从电机变频驱动器分别停止主牵引电机和从牵引电机，以保证行车安全。 6.根据权利要求5所述的大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，其特征在于，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器上均安装有电压传感器、电流传感器、温度传感器，电压传感器、电流传感器、温度传感器均与PLC相连；主牵引电机和从牵引电机均与速度编码器相连，速度编码器与PLC相连；主电机变频驱动器和从电机变频驱动器均自带IGBT驱动；PLC与气压传感器相连，气压传感器装于辅助变频驱动器与空压机之间相连的管道上。 7.根据权利要求6所述的大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，其特征在于，列车启动前，通过PLC实现列车自检，蓄电池动力电源的总开关合闸后，PLC检测操作手柄是否位于空档，操作手柄位于空档时，空档上的微动开关向PLC传递电位信号，否则PLC检测到空档异常故障；PLC检查主电机变频驱动器和从电机变频驱动器是否处于变频就绪状态，否则PLC检测到变频就绪异常故障；PLC通过气压传感器监控车辆气压是否正常，气压不正常时，PLC检测到气压异常故障；当PLC检测到操作手柄位于空档、主电机变频驱动器和从电机变频驱动器处于变频就绪状态、车辆气压正常时，机车完成自检；当机车完成自检后，机车开始后续程序。 8.根据权利要求7所述的大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，其特征在于，机车运行过程中，主电机变频驱动器和从电机变频驱动器可以通过本身自带电压传感器监控机车是否有过电压故障或者欠压故障，有过电压故障或者欠压故障时，PLC检测到过电压故障或者欠压故障；主电机变频驱动器和从电机变频驱动器可通过本身自带电流传感器可以见监控机车是否有过电流故障，机车存在过电流故障时，PLC检测到过电流故障；主电机变频驱动器和从电机变频驱动器通过本身自带温度传感器可以监控电机变频驱动器是否过热，监控电机变频驱动器过热时，PLC检测到电机变频驱动器过热故障；主电机变频驱动器和从电机变频驱动器可以通过与之相连的制动电阻监控制动电阻是否异常，制动电阻异常时，PLC检测到制动电阻故障；主电机变频驱动器和从电机变频驱动器可通过主牵引电机和从牵引电机上安装的速度传感器，监控速度编码器的脉冲是否异常，速度编码器脉冲异常时，PLC检测到速度编码器脉冲异常故障；主电机变频驱动器和从电机变频驱动器可监控自身IGBT驱动是否正常，IGBT驱动异常时，PLC检测到IGBT驱动异常故障；PLC通过气压传感器监控车辆气压是否正常，车辆气压包括总风压、驻车制动风压、行车制动风压，气压异常时，PLC检测到气压异常故障；同时，PLC还对其与主电机变频驱动器和从电机变频驱动器电机驱动器之间的通讯是否正常进行监控，通讯不正常时，PLC检测到通讯异常故障；PLC对监控发现的各种故障，可发送到触摸屏上显示和或存储起来以备以后检查用。 9.根据权利要求8所述的大吨位隧道工程重载列车电气控制系统，其特征在于，PLC还分别与单/双电机启动选择开关、电机正/反转开关和点动开关相连；机车完成自检后，司机通过单/双电机启动选择开关选择电机启动是单电机启动或是双电机启动，单机是指只启动主牵引电机或从牵引电机，双机是指同时启动主牵引电机和从牵引电机；然后司机通过电机正/反转开关选定电机的运转方向为正转或是反转，设定好后，PLC向主电机变频驱动器和/或从电机变频驱动器发出零速指令，此时，操作手柄位于空档，此时若PLC检测到故障，则行车故障灯亮起提醒司机行车故障，且主电机变频驱动器和/或从电机变频驱动器停止工作，否则，司机继续通过点动开关选择是否点动，若司机选择点动，主电机变频驱动器和/或从电机变频驱动器输出低速信号，机车低速运行，此时若PLC检测到故障，行车故障灯亮起提醒司机行车故障，且主电机变频驱动器和/或从电机变频驱动器停止工作；若司机不选择点动，则根据司机给出的档位，主电机变频驱动器和/或从电机变频驱动器输出相应的速度指令，机车按给定档位所对应速度运行，此时若PLC检测到故障，行车故障灯亮起提醒司机行车故障，且主电机变频驱动器和/或从电机变频驱动器停止工作。
所属类别：	发明专利