本發(fā)明涉及一種用于交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)的啟動(dòng)平穩(wěn)性控制方法，屬于電力機(jī)車(chē)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)具有啟動(dòng)牽引力大，加速快的特點(diǎn)，特別適合貨運(yùn)牽引。但在客運(yùn)牽引中，啟動(dòng)牽引力大，加速快的性能卻很容易造成客車(chē)車(chē)輛沖動(dòng)大，尤其是我國(guó)大部分客車(chē)車(chē)輛使用小間隙車(chē)鉤，車(chē)輛與車(chē)輛連接處有活動(dòng)空間，車(chē)輛越多，活動(dòng)空間累積越大，越遠(yuǎn)離機(jī)車(chē)的客車(chē)車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)的沖動(dòng)就越大，嚴(yán)重影響旅客乘坐舒適性。因此司機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中先將控制手柄放在低級(jí)位，預(yù)計(jì)客車(chē)所有車(chē)輛均開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，再將控制手柄級(jí)位提高，列車(chē)開(kāi)始加速，進(jìn)入正常運(yùn)行模式。但是因?yàn)闄C(jī)車(chē)各個(gè)指標(biāo)，牽引性能參數(shù)是固定，因此即便是低級(jí)位啟動(dòng)，仍有較大的沖動(dòng)。而且這種利用人為操縱來(lái)控制列車(chē)啟動(dòng)平穩(wěn)性的方式，司機(jī)操作復(fù)雜，機(jī)車(chē)啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，還容易出現(xiàn)失誤現(xiàn)象。

牽引力的加載率是機(jī)車(chē)牽引性能的一個(gè)指標(biāo)，機(jī)車(chē)收到牽引力矩指令后，以固定加載率達(dá)到給定值。加載率越大，機(jī)車(chē)啟動(dòng)加速度越大，機(jī)車(chē)加速性能好，但客車(chē)車(chē)輛沖動(dòng)大；加載率越小，機(jī)車(chē)啟動(dòng)加速度越小，客車(chē)車(chē)輛沖動(dòng)小，但機(jī)車(chē)提速時(shí)間長(zhǎng)，容易造成運(yùn)行晚點(diǎn)。目前，交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)的加載率是綜合機(jī)車(chē)其他性能指標(biāo)后所確定的一個(gè)固定值。這個(gè)固定加載率對(duì)于保證客車(chē)車(chē)輛平穩(wěn)啟動(dòng)還是不足的，為了保證列車(chē)啟動(dòng)過(guò)程的平穩(wěn)性，司機(jī)需要熟悉機(jī)車(chē)牽引性能，并根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)調(diào)整控制手柄位置，控制列車(chē)啟動(dòng)過(guò)程。

目前的方式，機(jī)車(chē)無(wú)法自動(dòng)保證啟動(dòng)平穩(wěn)性，需要人工操縱，操縱步驟復(fù)雜，且仍有失誤發(fā)生。

現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)：機(jī)車(chē)啟動(dòng)牽引力的加載率固定，需要司機(jī)通過(guò)人為控制牽引力大小，保證平穩(wěn)啟動(dòng)。由于人為控制，受司機(jī)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、客車(chē)種類、載重量等因素影響，經(jīng)常發(fā)生啟動(dòng)沖動(dòng)大的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有的交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)平穩(wěn)性控制方法的不足，提出一種新的控制方法，改善交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)平穩(wěn)性性能，消除人為操縱誤差，簡(jiǎn)化司機(jī)操縱方法，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高旅客乘坐舒適性。

這種交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)平穩(wěn)性控制方法，啟動(dòng)牽引力為交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)的啟動(dòng)提供動(dòng)力，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率為可變的，可變的加載率對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)牽引力的控制值不同。

所述的可變的加載率為加載率一、加載率二和加載率三，其中加載率一小于加載率二，加載率二小于加載率三。

所述的加載率一對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)牽引力的控制值為牽引力一，加載率二對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)牽引力的控制值為牽引力二，加載率三對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)牽引力的控制值為牽引力三，牽引力一小于牽引力二，牽引力二小于牽引力三。

所述的啟動(dòng)牽引力不大于牽引力一時(shí)，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率為加載率一，啟動(dòng)牽引力大于牽引力一且不大于牽引力二時(shí)，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率為加載率二，啟動(dòng)牽引力大于牽引力二且不大于牽引力三時(shí)時(shí)，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率為加載率三。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：第一，加載率可變的控制方式，可實(shí)現(xiàn)由機(jī)車(chē)自動(dòng)完成平穩(wěn)啟動(dòng)控制；簡(jiǎn)化司機(jī)操縱，司機(jī)只需將控制手柄放置在機(jī)車(chē)正常運(yùn)用時(shí)的級(jí)位即可，由機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)列車(chē)的平穩(wěn)啟動(dòng)。

第二，不影響機(jī)車(chē)其他牽引性能參數(shù)，因可變加載率控制方式與原來(lái)固定的加載率控制方式比先小后大，但平均加載率是相當(dāng)?shù)?，也就是說(shuō)機(jī)車(chē)牽引力從零到輸出最大牽引力所需要的時(shí)間不變。

第三、控制準(zhǔn)確，無(wú)失誤發(fā)生。

附圖說(shuō)明

圖1為啟動(dòng)牽引力F與加載率a的關(guān)系曲線。

圖2為加載率變化軟件控制框圖。

圖中標(biāo)記：F1-牽引力一，F(xiàn)2-牽引力二，F(xiàn)3-牽引力三，F(xiàn)-啟動(dòng)牽引力，a1-加載率一，a2-加載率二，a3-加載率三，a-加載率。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)平穩(wěn)性控制方法進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。

這種交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)平穩(wěn)性控制方法，啟動(dòng)牽引力F為交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)的啟動(dòng)提供動(dòng)力，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率a為可變的，可變的加載率a對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)牽引力F的控制值不同。所述的可變的加載率a為加載率一a1、加載率二a2和加載率三a3，其中加載率一a1小于加載率二a2，加載率二a2小于加載率三a3。所述的加載率一a1對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)牽引力F的控制值為牽引力一F1，加載率二a2對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)牽引力F的控制值為牽引力二F2，加載率三a3對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)牽引力F的控制值為牽引力三Fmax，牽引力一F1小于牽引力二F2，牽引力二F2小于牽引力三Fmax。啟動(dòng)牽引力F不大于牽引力一F1時(shí)，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率a為加載率一a1，啟動(dòng)牽引力F大于牽引力一F1且不大于牽引力二F2時(shí)，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率a為加載率二a2，啟動(dòng)牽引力F大于牽引力二F2且不大于牽引力三Fmax時(shí)，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率a為加載率三a3。

將交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)固定的牽引力加載率控制方式優(yōu)化為變化的加載率控制方式。根據(jù)交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)實(shí)際輸出的啟動(dòng)牽引力F的大小控制加載率a的數(shù)值，原則是啟動(dòng)牽引力F越小，加載率a越小。列車(chē)啟動(dòng)時(shí)，機(jī)車(chē)啟動(dòng)牽引力F從零開(kāi)始，此時(shí)加載率a很小，啟動(dòng)牽引力F緩慢增加，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)車(chē)輛逐個(gè)平穩(wěn)啟動(dòng)，隨著啟動(dòng)的機(jī)車(chē)車(chē)輛的增加，啟動(dòng)牽引力F也逐步增加，形成匹配關(guān)系，當(dāng)啟動(dòng)牽引力F達(dá)到一定值時(shí)，所有車(chē)輛已均能平穩(wěn)啟動(dòng)，此時(shí)加大加載率a，列車(chē)開(kāi)始平穩(wěn)加速，當(dāng)啟動(dòng)牽引力F達(dá)到更高值時(shí)，加載率a也達(dá)到最大值，機(jī)車(chē)將具有優(yōu)良的加速度，而后進(jìn)入正常運(yùn)用模式。

機(jī)車(chē)牽引力F與加載率a的關(guān)系曲線如圖1所示。啟動(dòng)牽引力F不大于牽引力一F1時(shí)，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率a為加載率一a1，啟動(dòng)牽引力F大于牽引力一F1且不大于牽引力二F2時(shí)，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率a為加載率二a2，啟動(dòng)牽引力F大于牽引力二F2且不大于牽引力三Fmax時(shí)，交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加載率a為加載率三a3。

加載率變化軟件控制框圖如圖2所示。以變化的牽引力加載率方式控制機(jī)車(chē)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)牽引力F很小，機(jī)車(chē)以很慢的加載率一a1慢慢啟動(dòng)，客車(chē)車(chē)廂被緩慢的牽引，車(chē)鉤間的間隙逐漸縮小，車(chē)鉤由有間隙狀態(tài)平穩(wěn)的過(guò)度到無(wú)間隙的拉伸狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)列車(chē)平穩(wěn)啟動(dòng)。機(jī)車(chē)啟動(dòng)牽引力F逐漸變大，當(dāng)機(jī)車(chē)啟動(dòng)牽引力F達(dá)到牽引力一F1且小于牽引力二F2時(shí)，將加載率變?yōu)閍2(a2＞a1)，提高機(jī)車(chē)加速性能，給乘客緩沖過(guò)程。當(dāng)機(jī)車(chē)啟動(dòng)牽引力F達(dá)到牽引力二F2且小于牽引力三Fmax時(shí)，將加載率變?yōu)閍3(a3＞a2)，機(jī)車(chē)快速加速，機(jī)車(chē)完成平穩(wěn)啟動(dòng)過(guò)程，進(jìn)入正常運(yùn)用模式。