[发明专利]动车组牵引特性与电气制动特性的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及机车领域，具体是一种动车组牵引特性与电气制动特性的测试方法。

背景技术

目前的各个类型电动车组型式试验参照的标准为《IEC 61133(C)-2006铁路设施-铁路车辆-车辆组装和运行前的整车试验》。随着我国高速铁路的发展，每年都有各种类型的电动车组出厂，随着新型电动车组的制造，需要进行更多整车试验。但是《IEC61133(C)-2006铁路设施-铁路车辆-车辆组装和运行前的整车试验》中对牵引特性和电气制动特性的型式试验方法没有明确的规定，只对此项试验的目的和试验要求进行了说明和规定，使得目前测试方法混乱，很多方法没有说服力，没有相应的理论支撑。此外，牵引系统是高速动车组的核心子系统之一，主要实现动车组牵引、电气制动等功能，其性能直接决定高速动车组的运行性能和品质。并且，动车组电气制动的合理有效利用，可以大大减少空气制动系统机械部件的磨损，降低动车组运营成本。因此，对动车组电气制动性能的考核，是动车组整车型式试验的一项重要内容。

因此，制订电动车组电气制动的型式试验方法，提高我国在电动车组型式试验的水平就成为亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术不适合测试动车组牵引特性与电气制动特性的问题，本发明提供了一种动车组牵引特性与电气制动特性的测试方法，该测试方法通过测量简单的物理量，利用加速度和动车组电功率计算动车组牵引特性/电气制动特性。测量量少，计算简便，可行性高，并且通过用加/减速度和动车组电功率两种量来体现不同的阶段电动车组的牵引特性/电气制动特性既准确也具有说服力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动车组牵引特性与电气制动特性的测试方法，其特征在于，所述动车组牵引特性与电气制动特性的测试方法包括以下步骤：

步骤1：测试前的准备；

步骤2：利用动车组的减速度获得该动车组在非恒功区的轮周电气制动力，利用动车组的加速度获得该动车组在非恒功区的轮周牵引力，利用该动车组的功率获得该动车组在恒功区的轮周电气制动力和轮周牵引力。

在步骤2中，获得该动车组在非恒功区的轮周电气制动力包括以下步骤：

步骤2.1a：计算该动车组的瞬时减速度，

该瞬时减速度的计算公式为

a为瞬时减速度，单位为m/s²；v₂为该动车组在第一时刻的运行速度，单位为km/h；v₁为该动车组在第二时刻的运行速度，单位为km/h；v₂>v₁；Δt为该动车组从v₂减速到v₁所用的时间，单位为s；

步骤2.2a：根据该瞬时加速度得到该动车组的减速力，

该动车组的减速力的计算公式为F_j＝(1+γ)×m×a，

F_j为该动车组的减速力，单位为kN；m为该动车组的定员质量，单位为t；γ为该动车组的回转质量系数，无单位；

步骤2.3a：计算该动车组的轮周电气制动力，

该动车组的轮周电气制动力的计算公式为：B_e＝F_j-m×9.81×w'₀×10^-3，

B_e为该轮周电气制动力，单位为kN；m为该动车组的定员质量，单位为t；w'₀为基本阻力，单位为N/kN。

在步骤2中，获得该动车组在恒功区的轮周电气制动力包括以下步骤：

步骤2.1b：计算该动车组的轮周电气制动力，

该轮周电气制动力的计算公式为：

B_e为该轮周电气制动力，单位为kN；N为该动车组的牵引电机总台数，无单位；P_i为该动车组的第i台牵引电机输入有功功率，单位为kW；η_m为该动车组的速度为v时对应的电机效率，无单位；η_g为该动车组的机械传动效率，无单位；v为该动车组在测试时的瞬时速度，单位为km/h；

所述牵引电机输入有功功率为三相输入有功功率相加；

当该动车组的电气制动特性与轮径有关且试验时车轮直径与评估用轮径不同时，获得该动车组在恒功区的轮周电气制动力还包括以下步骤：

步骤2.2b：对该轮周电气制动力进行轮径折算,此时该轮周电气制动力为半磨耗轮周电气制动力，