[发明专利]铁路机车用牵引电机固定分路电阻电流监测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路机车领域，具体涉及一种铁路机车用牵引电机固定分路电阻电流监测装置和方法。

背景技术

在铁路机车设备中，固定分路电阻并联在电机主机绕组上，其作用是将电枢电流中的交流分量分流，使电机基座及主极中因交变磁通的涡流损耗减小，改善电动机的换向和主极温升。铁路机车在运行时，由于变压器励磁绕组虚焊或断路、平波电抗器故障以及变流装置半波输出，使得通过固定分路电阻电流增大，并最终烧损固定分路电阻引起主接地故障造成机破事故，严重时会引起火灾。因此，对铁路机车的电机运行情况进行实时监测时显得格外重要。由于固定分路电阻的电流大小往往与铁路机车安全运行息息相关，因此，急需发明一种可以对固定分路电阻电流进行监测的装置。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种可以对铁路机车用牵引电机固定分路电阻进行电流监测的装置和方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：铁路机车用牵引电机固定分路电阻电流监测装置，包括：

电流传感器：安装在牵引电机固定分路电阻的连接导线上，用于采集固定分路电阻导线上的电流值；

电流信号采集器：输入端与所述电流传感器的信号输出端连接，输出端与单片机的信号输入端连接，用于将所述电流传感器1传输的电流值转化为数字信号并发送给单片机；

单片机：用于比较所述固定分路电阻的实时电流值与预警电流值和故障电流值的大小，并根据比较结果延时输出或者直接输出控制信号，控制语音电路工作；

存储器：与所述单片机连接，用于实时记录固定分路电阻的电流值、以及报警情况；

语音电路：包括语音芯片和扬声器，所述语音芯片用于根据所述单片机输出的控制信号，控制所述扬声器发声。

当所述电流信号采集器2发送的实时电流值Ic大于预警电流值Ia且小于等于故障电流值Ib时，所述单片机开始计时，当持续时间超过5s时，所述单片机输出控制信号，控制所述语音电路工作；当所述电流信号采集器发送的电流值Ic大于故障电流值Ib时，所述单片机即时输出控制信号，控制所述语音电路工作，所述Ia为牵引电机固定分路电阻的预警电流值，所述Ib为牵引电机固定分路电阻的故障电流值。

所述牵引电机固定分路电阻的预警电流值Ia被设置为所述固定分路电阻的额定电流的1.3倍，所述为牵引电机固定分路电阻的故障电流值Ib被设置为所述固定分路电阻的额定电流的1.8倍。

所述的铁路机车用牵引电机固定分路电阻电流监测装置，还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏与所述单片机的信号输出端连接，用于实时显示固定分路电阻的电流值，故障位置以及查询存储器存储的历史数据。

所述的铁路机车用牵引电机固定分路电阻电流监测装置，还包括电源插件，所述电源插件的输入端与110V直流电源连接，所述电源插件的输出端分别与电流传感器、电流信号采集器、单片机、存储器和语音电路连接，用于分别给电流传感器、电流信号采集器、单片机、存储器和语音电路供电。

所述的铁路机车用牵引电机固定分路电阻电流监测装置，还包括报警灯，所述报警灯的电流输入端与所述单片机的信号输出端连接，单片机还用于在实时电流值超过预警值时，控制报警灯进行发光报警。

本发明还提供了一种铁路机车用牵引电机固定分路电阻检测装置进行电流监测的方法，包括以下步骤：

步骤一：将固定分路电阻的额定电流值Id输入单片机；

步骤二：通过电流传感器1测量牵引电机固定分路电阻的实时电流值Ic，并通过电流信号采集器将电流值转换为数字信号后输送给单片机；

步骤三：单片机对实时电流值Ic与预警电流值Ia和故障电流值Ib进行比较，当实时电流值Ic满足条件Ic ≤Ia时，单片机不动作；当实时电流值Ic满足条件Ia＜Ic≤Ib时，单片机开始计时，当持续时间超过5s时，单片机1输出控制信号，控制语音电路工作，发出语音提示；当实时电流值Ic满足条件Ic＞Ib时，单片机3即时输出控制信号，控制所述语音电路5工作。

所述步骤三中，当实时电流值Ic满足条件Ia＜Ic≤Ib时，且持续时间超过5s时，单片机1还输出控制信号控制报警灯8发光报警；当实时电流值Ic满足条件Ic＞Ic＞Ib时，单片机还即时输出控制信号控制报警灯8发光报警。

所述牵引电机固定分路电阻的预警电流值Ia被设置为所述固定分路电阻的额定电流的1.3倍，所述为牵引电机固定分路电阻的故障电流值Ib被设置为所述固定分路电阻的额定电流的1.8倍。