[发明专利]电力机车及其双回路冷却塔与控制方法

说明书

本发明公开了一种电力机车及其双回路冷却塔与控制方法，包括第一冷却回路、第二冷却回路、冷却塔风机以及控制装置；第一冷却回路包括依次连接的第一水箱、第一水泵、第一发热设备内部换热器以及第一冷却塔换热器；第二冷却回路包括依次连接的第二水箱、第二水泵、第二发热设备内部换热器以及第二冷却塔换热器；在第一冷却塔换热器和第二冷却塔换热器与冷却塔风机之间的风道内设有导叶片。本发明通过导叶片的偏转来调整上部冷却塔风机到下部两个冷却塔换热器的通风面积，以适应两个冷却回路的不同散热需求，避免了两个冷却回路散热需求分配不平衡的问题。

技术领域

本发明属于轨道交通车辆冷却技术领域，尤其涉及一种电力机车及其双回路冷却塔与控制方法。

背景技术

冷却塔是带有风机、换热器、冷却水循环回路的冷却设备，通过冷却塔给机械间内部发热设备进行冷却是电力机车采用的一种常用形式。

目前，电力机车冷却塔内部分为油冷却剂、水冷却剂两个冷却回路，分别用于冷却主变压器、牵引变流器，其中冷却塔底部布置有两个换热器，呈上下叠放，风机从上往下吹风，对冷却液进行降温，如图1所示。随着柴电混合、氢电混合等新型混合动力机车的发展，机车无传统变压器，但功率变换设备增加，出现多条水冷循环回路需求。

为了满足多条水冷循环回路需求，通常采用分流式的并联回路系统，如图2所示，该系统共用同一水泵3、水箱1、冷却塔换热器6，冷却塔换热器6通过风道与冷却塔风机7的出风口连接，但是该系统的分流结构会因支路的管道阻力等因素导致冷却水流量不好准确把握，同时两条支路的发热量是变化的且不成比例，无法根据实际所需散热进行支路冷却水流量控制，导致无法适应两条支路的实际散热需求，造成其中一条支路过度散热，功率浪费，而另一条支路散热效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力机车及其双回路冷却塔与控制方法，以解决传统并联回路系统无法适应不同支路实际散热需求，造成其中一条支路过度散热而另一条支路散热效果不佳的问题。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种电力机车双回路冷却塔，包括第一冷却回路、第二冷却回路、冷却塔风机以及控制装置；所述第一冷却回路包括依次连接的第一水箱、第一水泵、第一发热设备内部换热器以及第一冷却塔换热器；所述第二冷却回路包括依次连接的第二水箱、第二水泵、第二发热设备内部换热器以及第二冷却塔换热器；

所述第一冷却塔换热器和第二冷却塔换热均位于所述冷却塔风机的下方，且所述第一冷却塔换热器和第二冷却塔换热器呈前后或左右布置；在所述第一冷却塔换热器和第二冷却塔换热器与冷却塔风机之间的风道内设有导叶片，所述导叶片通过转轴与旋转驱动模块的输出端连接；所述导叶片用于通过导叶片偏转来实现冷却塔风机输出的通风量在第一冷却塔换热器和第二冷却塔换热器之间的按需分配；

在所述第一冷却塔换热器冷却液管路的入口和出口分别设有第一温度传感器和第二温度传感器，在所述第二冷却塔换热器冷却液管路的入口和出口分别设有第三温度传感器和第四温度传感器；在所述冷却塔风机上方的风道设有第五温度传感器；所述冷却塔风机、旋转驱动模块、第一水泵、第二水泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器以及第五温度传感器分别与所述控制装置电性连接。

本发明所述的冷却塔通过导叶片的偏转来调整上部冷却塔风机到下部两个冷却塔换热器的通风面积，以适应两个冷却回路的不同散热需求，避免了两个冷却回路散热需求分配不平衡的问题，同时根据实时需求散热量控制冷却塔风机输出的通风量，实现了散热功率的动态自适应调节，减少了不必要的功率消耗，提高了经济性；本发明冷却塔通过一个冷却塔风机实现两个冷却回路的实际散热需求，采用独立的水泵和发热设备内部换热器，相对于传统的并联回路系统，每个冷却回路中管道内流量更加稳定，控制更为简单。

进一步地，在所述第一水箱与第一水泵之间的管道上设有第一过滤器，在所述第二水箱与第二水泵之间的管道上设有第二过滤器。