機車過分相自動控制方法、設備和機車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明實施例涉及電力控制技術領域，尤其涉及一種機車過分相自動控制方法、設備和機車。
【背景技術】
[0002]在電力牽引的鐵路線上，接觸網要向電力機車提供單相交流電，并通過與接觸網相連的整流器進行整流，再通過逆變器進行電流逆變為機車供電，但是國家電力系統提供的電力是三相交流電，這樣就會造成三相負荷不平衡，發電機會產生負序分量，對整個系統是不利的，嚴重情況下發電機或系統中的不對稱過負荷保護會動作，所以為了避免單相負荷對電網的不利因素，電氣化鐵路的接觸網經過一段就會換相，也就是說一段區間用A相電，一段區間用B相電，一段區間用C相電，因此，接觸網就劃分為一個個不同的分相段，所以三相負荷就比較平衡了，而不是只用一相電。
[0003]接觸網互相連接的兩個分相段由不同的兩相供電，為防止相間短路，各相間用空氣或絕緣物分割，稱為電分相，假設機車從A相電換到B相電，稱為通過分相區，簡稱過分相。機車在過分相時，如果帶著很大的負荷通過絕緣區，會造成帶電闖分相事故，具體包括:相間短路，受電弓會被電弧燒壞，設備經過帶電-停電-帶電容易受沖擊，變壓器容易過電壓造成絕緣損壞等，所以在過分相之前，斷開機車的主斷路器使機車與接觸網斷電，然后就可以安全過分相了，過了分相再合上主斷路器，然后啟動。
[0004]圖1是一個分相區的示意圖，圖2是機車傳感器的安裝位置示意圖，如圖1和圖2所示，以車輛從左往右運行為例，目前大多數機車的過分相策略是主處理器單元(Mainprocess unit, MPU)在接到分相區信號Gl后，立即給控制設備發送過分相開始信號，然后延時2.5秒斷開主斷路器，進入分相區；當MPU接到恢復信號G3后，MPU閉合主斷路器，向控制設備發送過分相結束信號，出分相區。由此可見，在現有的自動過分相控制系統中，MPU在接到分相區信號Gl后，即刻發送過分相開始信號，然后延時固定時間斷開主斷路器。由此可見，現有的過分相控制方式沒有充分考慮到機車的動力損失，降低了機車重載過坡道分相區時的通過率，控制方式較差，沒有較高的響應性。

【發明內容】

[0005]針對現有技術的上述缺陷，本發明實施例提供一種機車過分相自動控制方法、設備和機車。
[0006]本發明一方面提供一種機車過分相自動控制方法，包括:
[0007]通過磁鐵感應器獲取分相區信號后，獲取機車當前運行的第一速度；
[0008]若判斷獲知所述第一速度小于等于預設的第一門限值，則根據所述第一速度和待卸載的控制設備的卸載時間獲取與所述待卸載的控制設備對應的第一延時時間；
[0009]啟動計時器，若到達所述第一延時時間，則向所述待卸載的控制設備發送過分相開始信號；
[0010]接收所有待卸載的控制設備返回的過分相準備完畢信號，進行斷開主斷路器操作。
[0011]本發明另一方面提供一種主處理器單元，包括:
[0012]獲取模塊，用于通過磁鐵感應器獲取分相區信號后，獲取機車當前運行的第一速度；
[0013]處理模塊，用于若判斷獲知所述第一速度小于等于預設的第一門限值，則根據所述第一速度和待卸載的控制設備的卸載時間獲取與所述待卸載的控制設備對應的第一延時時間；
[0014]發送模塊，用于啟動計時器，若到達所述第一延時時間，則向所述待卸載的控制設備發送過分相開始信號；
[0015]控制模塊，用于接收所有待卸載的控制設備返回的過分相準備完畢信號，進行斷開主斷路器操作。
[0016]本發明又一方面提供一種機車，包括:控制設備，以及上述的主處理器單元。
[0017]本發明實施例提供的機車過分相自動控制方法、設備和機車，當機車上的主處理器單元在獲取分相區信號后，若判斷獲知機車當前運行的第一速度小于等于預設的第一門限值，則根據該第一速度和待卸載的控制設備的卸載時間獲取與該控制設備對應的第一延時時間，到達該第一延時時間時，向待卸載的控制設備發送過分相開始信號，當接收所有待卸載的控制設備返回的過分相準備完畢信號后，進行斷開主斷路器操作。從而提高了機車通過分相區的動態響應性，降低了機車的動力缺失，使得機車在重載過坡道分相區時，提高了機車通過率。
【附圖說明】
[0018]圖1是一個分相區的示意圖；
[0019]圖2是機車傳感器的安裝位置示意圖；
[0020]圖3為本發明實施例提供的一個機車過分相自動控制方法的流程圖；
[0021]圖4為本發明實施例提供的另一個機車過分相自動控制方法的流程圖；
[0022]圖5為本發明實施例提供的一個主處理器單元的結構示意圖；
[0023]圖6為本發明實施例提供的一個機車的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]圖3為本發明實施例提供的一個機車過分相自動控制方法的流程圖，如圖3所示，該方法包括:
[0025]步驟100，通過磁鐵感應器獲取分相區信號后，獲取機車當前運行的第一速度；
[0026]目前，在機車駛進分相區之前和駛出分相區之后的鐵路鋼軌上都安裝了磁鐵感應器，如圖1所示，假設機車從A相區向B相區行駛需要通過分相區，當機車從A相區駛來在進入分相區之前觸碰到安裝在鋼軌上的磁鐵感應器，機車內的主處理器單元(Main processunit, MPU)通過與磁鐵感應器的碰觸會接收到分相區信號G1，根據分相區信號主處理器單元獲知機車即將進入分相區，MPU通過速度傳感器獲取機車當前運行的第一速度。
[0027]步驟101，若判斷獲知所述第一速度小于等于預設的第一門限值，則根據所述第一速度和待卸載的控制設備的卸載時間獲取與所述待卸載的控制設備對應的第一延時時間；
[0028]MPU獲取機車當前運行的第一速度之后，將機車當前運行的第一速度與預設的第一門限值進行比較，第一門限值是本領域技術人員根據具體的應用場景和機車狀況進行設置的經驗值，可以根據實際應用需要進行調整，本實施例對此不作限制。MPU若判斷獲知機車當前運行的第一速度小于等于預設的第一門限值，則說明機車當前的運行速度沒有達到立即觸發待卸載的控制設備的第一門限值，可以使其繼續運行一段時間，延時向對應的控制設備發送過分相開始信號，既保證安全通過分相區，又不損耗機車動力，使其順利通過分相區。因此，MPU根據該第一速度和待卸載的控制設備的卸載時間獲取與待卸載的控制設備對應的第一延時時間，其中，第一速度和待卸載的控制設備的卸載時間時預先獲知的，所應用的具體數學模型和算法，以及參數權值的具體調整由本領域技術人員根據實際應用需要進行選擇。需要說明的是，本實施例中待卸載的控制設備具體包括:牽引控制單元(Tract1n control unit,TCU)和輔助控制單元(Auxiliary control unit,ACU) 0 根據具體的控制設備所需要的卸載時間獲取與該控制設備對應的第一延時時間。
[0029]步驟102，啟動計時器，若到達所述第一延時時間，則向所述待卸載的控制設備發送過分相開始信號；
[0030]MPU根據所述第一速度和待卸載的控制設備的卸載時間獲取與待卸載的控制設備對應的第一延時時間之后，啟動計時器，若到達該第一延時時間，則向待卸載的控制設備發送過分相開始信號，從而控制設備獲取到過分相開始信號之后，對自身的相關元器件設備進行停機操作使機車，并向MPU返回過分相準備完畢信號。
[0031]步驟103，接收所有待卸載的控制設備返回的過分相準備完畢信號，進行斷開主斷路器操作。
[0032]當MPU接收所有待卸載的控制設備返回的過分相準備完畢信號，進行斷開主斷路器操作，使機車與接觸網斷電，安全通過分相區。
[0033]本實施例提供的機車過分相自動控制方法，當機車上的主處理器單元在獲取分相區信號后，若判斷獲知機車當前運行的第一速度小于等于預設的第一門限值，則根據該第一速度和待卸載的控制設備的卸載時間獲取與該控制設備對應的第一延時時間，到達該第一延時時間時，向待卸載的控制設備發送過分相開始信號，當接收所有待卸載的控制設備返回的過分相準備完畢信號后，進行斷開主斷路器操作。從而提高了機車通過分相區的動態響應性，降低了機車的動力缺失，使得機車在重載過坡道分相區時，提高了機車通過率。
[0034]圖4為本發明實施例提供的另一個機車過分相自動控制方法的流程圖，如圖4所示，該方法包括:
[0035]步驟200，通過磁鐵感應器獲取分相區信號后，獲取機車當前運行的第一速度；
[0036]目前，在機車駛進分相區之前和駛出分相區之后的鐵路鋼軌上都安裝了磁鐵感應器，如圖1所示，假設機車從A相區向B相區行駛需要通過分相區，當機車從A相區駛來在進入分相區之前觸碰到安裝在鋼軌上的磁鐵感應器，機車內的主處理器單元(Main processunit, MPU)通過與磁鐵感應器的碰觸會接收到分相區信號G1，根據分相區信號主處理器單元獲知機車即將進入分相區，MPU通過速度傳感器獲取機車當前運行的第一速度。
[0037]步驟201，判斷所述第一速度是否大于預設的第一門限值，若是，則執行步驟202，否則，執行步驟203;
[0038]MPU獲取機車當前運行的第一速度之后，將機車當前運行的第一速度與預設的第一門限值進行比較，判斷該第一速度是否大于預設的第一門限值，其中，第一門限值是本領域技術人員根據具體的應用場景和機車狀況進行設置的經驗值，可以根據實際應用需要進行調整，本實施例對此不作限制。MPU若判斷獲知機車當前運行的第一速度大于預設的第一門限值，則執行步驟202，若判斷獲知機車當前運行的第一速度小于等于預設的第一門限值，則執行步驟203。
[0039]步驟202，立即向待卸載的控制設備發送過分相開始信號。
[0040]MPU若判斷獲知機車當前運行的第一速度大于預設的第一門限值，則說明機車當前的運行速度較高，動力較強，為了保證安全通過分相區，需要立即觸發向待卸載的控制設備發送過分相開始信號。
[0041]步驟