[实用新型]接触压力反馈式受电弓控制系统

说明书

本实用新型公开了一种接触压力反馈式受电弓控制系统，其包括光纤压力传感器、磨损传感器、解调器和控制器。本实用新型通过在受电弓臂与集电头之间的安装柱上增加光纤压力传感器，来实时检测集电头通过安装柱向下传递的正压力，并根据该正压力分离出集电头和接触网之间的接触力，从而确保该接触力被控制在合理的范围内，由此使得本实用新型的压力反馈信息更加准确，即使在发生冻雨，集电头挂冰时，也能有效分离集电头重力，从而提高了控制的准确性。

技术领域

本实用新型涉及一种受电弓控制系统，尤其涉及一种接触压力反馈式受电弓控制系统。

背景技术

受电弓的作用是通过受电弓碳滑板与接触网的良好接触，从接触网获取电能，为车辆提供动力。受电弓与接触网之间的接触力稳定是可靠受流的前提；接触力过大会导致碳滑板过快磨损，甚至拉沟损坏碳滑板；接触力过小会导致接触不良导致离线火花升高等问题。因此，需要根据车辆运行的不同速度，准确的将受电弓与接触网之间的接触力控制在一定的范围内。

现有受电弓如中国专利CN103528624A中所记载的，其中的光纤应变传感器用于测量弹性板的弹性应变，从而计算出断面力值Fd；其中的光纤磨耗传感器：测量碳滑板剩余厚度，等效计算剩余碳滑板质量；其中的光纤加速度传感器：测量碳滑板的加速度，通过Fine＝M*a得到惯性力，M通过碳滑板剩余厚度得到，a即碳滑板的加速度。

但是上述专利中的假设在一般情况下是成立的，但是在极端天气条件下，例如受电弓弓头挂冰的情况下这种关联关系是不成立的，因此，其实际控制效果较差。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种接触压力反馈式受电弓控制系统，其采用光纤压力传感器来检测受电弓与接触网之间的接触力，检测精度高；并且当采用闭环对接触力进行控制时，控制效果较好。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种接触压力反馈式受电弓控制系统，其包括：光纤压力传感器、磨损传感器、解调器和控制器；

所述受电弓包括受电弓臂、集电头和气囊；所述受电弓臂通过安装柱连接所述集电头，用于支撑所述集电头；所述集电头与接触网接触，用于接收电力；所述气囊用于控制所述受电弓臂的运动，从而实现所述集电头的升降；

所述气囊包括进气阀、排气阀和压力传感器，当所述进气阀打开时，能够向所述气囊内部填充气体，提升气囊内压力，升高所述集电头；并且当所述排气阀打开时，从气囊内部排出气体，降低气囊内压力，降低所述集电头；所述压力传感器信号连接于所述控制器，以将所述气囊的压力传递至所述控制器；所述进气阀和排气阀均连接于所述控制器，并受所述控制器控制；

所述磨损传感器为针形，埋设于碳钢条中，并且在碳钢条左右各一个；或者贴装在碳钢条侧面，用于检测碳钢条的磨损情况，并将其检测的信号发送至控制器，同时用于标记光纤压力传感器的读取时间标记；

所述光纤压力传感器设置于所述安装柱上，并用于实时检测集电头与受电弓臂之间的压力，并输出对应的信号；

所述光纤压力传感器通过光纤连接于解调器，所述解调器将所述光信号转换为对应的电信号；

所述解调器信号连接于所述控制器，所述控制器根据所述解调器所发送的电信号，计算该光纤压力传感器所检测的正压力的大小，并根据该正压力的大小，控制接触力Fc为最优接触力。

可选的，所述控制器根据所述解调器所发送的电信号，计算该光纤压力传感器所检测的正压力的大小，并根据该正压力的大小，控制接触力Fc为最优接触力具体为：

所述光纤压力传感器为两个，位于左侧的光纤压力传感器检测到的正压力为Fb，Fb＝f₁(t)，位于右侧的光纤压力传感器检测到的正压力为Fr，Fb＝f₂(t)，其中t为时间；则：Fb+Fr＝Fg+Fc+Ft，其中Fg为集电头重力，Fc为接触力，Ft为弓网弹性力；