[其他]用于維持電動(dòng)軌道車輛的牽引的控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86105005
• 申請日: 1986-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN1006211B
• 公開（公告）日: 1989-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弘津哲二;中村清;河西省司;山口博史;高津英二
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 李強(qiáng)

滑動(dòng)發(fā)展期的開始是按滑動(dòng)速度Ｎｓ（驅(qū)動(dòng)輪的邊緣速度Ｎｍ和車輛速度Ｎｔ之間的相對速度）的ｄＮｓ／ｄｔ超過預(yù)定參考值δ₁檢測的。而發(fā)展期結(jié)束按邊緣速度Ｎｍ的ｄＮｍ／ｄｔ等于零檢測。在發(fā)展期。加給主電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)矩指令ＴＰ由再附著控制信號(hào)Ｔｆｄ減小，該控制信號(hào)，由時(shí)間相關(guān)分量ｅ₁和滑動(dòng)相關(guān)分量ｅ₂之和構(gòu)成。發(fā)展期過后，轉(zhuǎn)矩指令Ｔｐ以適當(dāng)時(shí)間常數(shù)隨時(shí)間增長而減小。按本發(fā)明，控制的算術(shù)邏輯運(yùn)算可在不降低電力機(jī)車附著特性的情況下大大簡化。

本發(fā)明涉及改進(jìn)用來牽引軌道車輛的控制裝置，它有效地利用鐵道車輛的輪子和軌道之間的附著力（摩擦力）作為牽引和制動(dòng)力。

因?yàn)檐壍郎系能囕v依靠它們的輪子和軌道之間的摩擦獲得其牽引或制動(dòng)力，所以如果驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過由輪子和軌道之間的摩擦系數(shù)確定的極限值（最大附著力），車輪就會(huì)發(fā)生滑動(dòng)或輪滑。發(fā)生在開機(jī)進(jìn)行中的滑動(dòng)同發(fā)生在制動(dòng)時(shí)的輪滑是基于基本相同的現(xiàn)象。這樣，就可能利用一個(gè)裝置防止上述兩種現(xiàn)象。所以，在下面將主要在電勤車輛開動(dòng)機(jī)進(jìn)行的例子的基礎(chǔ)上進(jìn)行描述，而在需要時(shí)描述與制動(dòng)期相關(guān)的特別不同的特性。

傳統(tǒng)地，進(jìn)行各種測量以改進(jìn)再附著控制或恢復(fù)牽引控制，即在測出非附著狀態(tài)，如電力機(jī)車的驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)，通過迅速成小加在輪上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩來脫離上述狀態(tài)。傳統(tǒng)的測量對于非附著狀態(tài)的恢復(fù)是有效的，但是它們也造成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩或制動(dòng)力相對于阻止非附著狀態(tài)剛好恢復(fù)的返回過程來說減少得太快的傾向，這樣，牽引或制動(dòng)力就不能有效地利用最大附著力。

而且，牽引力f相對于驅(qū)動(dòng)輪的外緣速度μm和車速μt間的相對速度Ns的關(guān)系是已知的。相對速度μs（＝1μm-μtI），通常稱為滑動(dòng)速度，隨著與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩一同增大的牽引力f的增大而增大。隨著驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的進(jìn)一步增大，牽引力f將達(dá)到由驅(qū)動(dòng)輪和軌道表面之間的摩擦系數(shù)μ和驅(qū)動(dòng)輪的軸重W的乘積μw所決定的最大值f_maxo而且，最大牽引力f_max等于前面所說的最大附著力，它在很大程度上取決于軌道的表面狀況。

在這之后，既使驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩增加，牽引力f也減小，只是造成滑動(dòng)速度Vs增加。在這種情況下，在牽引力f同滑動(dòng)速度Vs的關(guān)系中存在特別的滑動(dòng)速度Vso，在這個(gè)速度上牽引力f達(dá)到最大。在滑動(dòng)速度低于Vso的范圍內(nèi)，牽引f隨著滑動(dòng)速度Vs的增加而增加，而在滑動(dòng)速度高于Vso的范圍內(nèi)，牽引力f隨著滑動(dòng)速度Vs的增加而減小。而且，在此還要說明，存在滑動(dòng)速度Vs，盡管它非常小，也意味著存在打滑現(xiàn)象。盡管前一個(gè)范圍通常不認(rèn)為屬于非附著狀態(tài)，上述狀態(tài)總可以在車輛加速或減速的過程中發(fā)現(xiàn)，即在除了車輛以恒定的速度持續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)以外的情況下發(fā)現(xiàn)。這樣，前一個(gè)范圍稱為偽打滑狀態(tài)。

另外，注意到上面所述的牽引力f相對于滑動(dòng)速度Vs之間的關(guān)系，一些申請者已提出改進(jìn)的系統(tǒng)，它可以徹底地利用最大附著力作為牽引或制動(dòng)力（1986年1月21日提交的美國專利申請第820，327號(hào)）。據(jù)此可得到滑動(dòng)速度Vs對于時(shí)間的變化率Vs/△t。而且，可以由主驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電源得到同一時(shí)間驅(qū)動(dòng)。輪產(chǎn)生的牽引力f的速變化率△f/△t。適當(dāng)法控制由主電機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以便當(dāng)滑動(dòng)速度的變化率△Vs/△t和牽引力的變化率△f/△t的極性互不相同時(shí)減小轉(zhuǎn)矩。

也就是說，在前面提到的建議中，通過監(jiān)測這兩個(gè)變化率的極性，來判斷在該時(shí)刻由主電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是否使?fàn)恳超過了最大附著力f_max（＝μw）。換句話說，牽引控制如此進(jìn)行使得牽引力f和滑動(dòng)速度Vs分別保持在最大附著力f_max和前述的特別的滑動(dòng)速度Vso上。因而，可以實(shí)現(xiàn)極好的附著。然而，在前述建議中，為獲得不同的控制變量和區(qū)別控制狀態(tài)，需要相當(dāng)大量的算術(shù)邏輯運(yùn)算，所以就需要大規(guī)模的處理裝置專門用于上述算術(shù)邏輯運(yùn)算。

本發(fā)明的目的是提供用于電力軌道車輛的控制裝置，它可在不降低電力軌道車輛的附著性能的情況下簡化用于控制的算術(shù)邏輯運(yùn)算。更具體地說，本發(fā)明的目的是提供一種控制裝置，該裝置具有產(chǎn)生并利用用來減小加在發(fā)生非附著狀態(tài)的輪子上的力的信號(hào)的改進(jìn)方法。