[发明专利]机车空气制动与电气再生制动转换控制方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路机车技术领域，尤其涉及一种机车空气制动与电气再生制动转换控制方法。

背景技术

目前电力机车主控制系统和制动系统均采用微机控制，系统间可进行数据通讯。当制动系统BCU发出制动指令后，机车主控系统TCMS执行电气再生制动，制动系统的空气制动作用被屏蔽。当机车速度过低或电气再生制动失效时转到空气制动，从而保证机车减速或停车。这种制动技术可减少闸瓦磨耗和维护工作，满足环保要求。但是，由于机车由电气再生制动转为空气制动的机车速度参数值是靠经验来选定的，一般简单规定为5km/h。这样机车在制动方式转换过程中，必然会出现冲动现象，尤其在牵引客运列车时，这种冲动现象会影响乘客的舒适和安全。

发明内容

本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种机车空气制动与电气再生制动转换控制方法，避免制动方式转换过程中的列车冲动，减少维护，提高列车运行的安全性和舒适性。

本发明的目的是这样实现的：一种机车空气制动与电气再生制动转换控制方法，其特征在于采取下列步骤：

A．设定加减载率R1、R2，制动方式转换列车速度V2;

B．在紧急制动且没有再生制动时，释放空气制动封锁信号，空气制动以R1加载；

C．在紧急制动且有再生制动、或者常用制动且列车速度等于或小于V2时，释放空气制动封锁信号，电气再生制动按R1减载,空气制动以R1加载；

D．在常用制动且列车速度大于V2、再生制动无效时，释放空气制动封锁信号，电气再生制动按R1减载,空气制动以R1加载；

E．在常用制动且列车速度大于V2、再生制动有效时，封锁空气制动封锁信号，电气再生制动按R2加载。

为了更好地实现本发明的目的，制动方式转换列车速度V2按下式取值：

V2=(A*F*3.6/R1)y²+[F*(a-b)/F’]y+b    （km/h）

其中：R1—再生制动减载率，F’—TCMS可发挥最大再生制动力，F—常用全制动力（F≤F’），y—制动系统BCU发出再生制动请求百分数(%)，t—再生制动力减为0需要的时间（t=F*y/R1（s）），V1—再生制动减为0的机车速度（V1=[F*y*（a-b）/F’]+b(km/h)），A—全制动时机车减速度，可以由空气制动距离计算得出，A’—制动系统发出制动指令后，机车对应的减速度（A’=y*A(m/s²)），a-再生制动下降固有机车速度，b-再生制动下降为零固有机车速度。

采用本发明的方案，在充分发挥再生制动节省能源、保护环境、减少维护的同时，很好地避免了机车再生制动、空气制动方式转换过程中引起的列车冲动，特别是运用于牵引客运列车，可显著提高整车安全性和舒适性。

附图说明

图1为电力机车再生制动曲线示意图。

图2为本发明实施例的机车空气制动与电气再生制动转换控制方法计算机流程框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

机车空气制动机定型后，空气制动特性很难更改。但近年来电气控制技术不断发展，电力机车再生制动特性可以通过微机很方便的进行调整。基于以上情况，首先需确定机车空气制动特性，通过试验可以测得该参数，如空气制动的加载率为R1（kN/s），减载率为R2（kN/s）。根据所测空气制动特性，确定再生制动的加载率为R2（kN/s），减载率为R1（kN/s）。

下面结合附图1详述停车时再生制动、空气制动自动转换的机车速度值确定。机车最大再生制动力为F’kN。当机车速度为a km/h时（已知，机车再生制动固有参数），再生制动力开始线性下降，当速度下降接近b km/h时（已知，机车再生制动固有参数），再生制动力下降至0。

已知：

R1-再生制动减载率

F’-TCMS可发挥最大再生制动力

F—常用全制动力，F≤F’

y—制动系统BCU发出再生制动请求百分数(%)

t—再生制动力减为0需要的时间（t=F*y/R1（s））