[发明专利]一种机车牵引变流器故障自动控制方法

说明书

本发明提供了一种机车牵引变流器故障自动控制方法，当机车运行过程中发生主变流器故障后，传动控制单元DCU通过快速识别发生的故障并对其进行控制，首先保证发生故障后在安全可靠的环境中进行故障复位，避免了人为复位操作的盲目性带来的故障进一步扩大的后果；其次，传动控制单元DCU根据故障发生对牵引变流器的影响进行有效分析，有针对性的对其进行切除处理，使发生的故障对牵引变流器继续运行造成的影响最小化，从而大大提高机车可用性。该过程可通过软件全程自动实现，无须人为参与。

技术领域

本发明涉及变流器故障诊断和控制领域，更具体地，涉及一种机车牵引变流器故障自动控制方法。

背景技术

牵引变流器作为机车电气传动系统的核心部件，在机车运行过程中发挥着至关重要的作用。其中任何一个部件发生异常，都将有可能导致牵引动力损失，或停车，从而影响本列及后面列车的正常运行，造成“机破”甚至更严重的事故。由于牵引变流器内部器件繁多，虽然在相关器件的可靠性研究方面不断提高，但是由于个别的器件失效还是时有发生，以及运行过程中外部相关参数发生变化而导致变流器故障的现象也会存在。因此当牵引变流器发生异常故障时，如何最大程度的提高机车的可用性，尽可能减少故障影响显得尤其重要。

目前国内外机车在发生故障后，一般是通过显示器提示司机当前故障原因及故障名称等，然后司机通过前期用户操作培训以及多年的处理经验来进行人为故障在线处理。但是通过事后数据分析，发现由于每个司机的经验和技术水平有限，对故障的处理准确度参差不齐，有的甚至会将原本影响程度轻微的故障引入到更加严重的后果。

机车电气传动系统如图1所示，主电路牵引部分采用“四象限整流器—中间直流回路—逆变器—牵引电机”构成的交-直-交轴控电传动系统。经变压器次边输入的交流电由四象限整流器升压给中间回路提供稳定的直流电压，再由逆变器变换成频率、电压均可调的三相交流电，向异步牵引电动机供电。机车采用轴控方式，即一个逆变器驱动一个牵引电机，控制上各电机之间相互独立。一个牵引变流器由多个四象限整流模块和牵引逆变模块组成，各模块之间共用直流回路和二次谐振回路。牵引变流器内部会有一个传动控制单元DCU，用来采集牵引变流器内部各相关量，从而对牵引变流器各器件进行控制与保护。

目前对于机车的牵引变流器故障，一般是司机通过操作台上面的复位按钮，如故障依然复位不掉或故障复位掉以后反复发生，司机通常通过断开变流器的供电开关来实现故障的切除。但是往往一个变流器对应一个电源开关，断开一个变流器开关则整个变流器都将不能工作，机车动力大大损失。在重载牵引或者大长坡道启车时将直接导致停车机破。另外，直接断开供电电源，由于控制系统失电，此时牵引变流器处于无任何保护状态，对于某些故障此时也许会造成严重的后果。

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，提供了一种机车牵引变流器故障自动控制方法，当机车运行过程中发生主变流器故障后，传动控制单元DCU通过快速识别发生的故障并对其进行控制，首先保证发生故障后在安全可靠的环境中进行故障复位，避免了人为复位操作的盲目性带来的故障进一步扩大的后果；其次，传动控制单元DCU根据故障发生对牵引变流器的影响进行有效分析，有针对性的对其进行切除处理，使发生的故障对牵引变流器继续运行造成的影响最小化，从而大大提高机车可用性。该过程可通过软件全程自动实现，无须人为参与。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种机车牵引变流器故障自动控制方法，所述牵引变流器从牵引变压器的次边取电，牵引变压器的主边通过一个主断路器连接到电网，牵引变流器包括依次电连接的四象限整流模块、中间直流回路和逆变器模块，经牵引变压器次边输入的交流电由四象限整流模块升压给中间回路提供稳定的直流电压，再由逆变器模块变换成频率、电压均可调的三相交流电，向异步牵引电动机供电；所述机车牵引变流器故障自动控制方法包括以下步骤：

S1：检测到牵引变流器故障后，分析故障对牵引变流器的影响程度，对故障类型进行识别：