机车过分相自动控制方法、设备和机车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及电力控制技术领域，尤其涉及一种机车过分相自动控制方法、设备和机车。
【背景技术】
[0002]在电力牵引的铁路线上，接触网要向电力机车提供单相交流电，并通过与接触网相连的整流器进行整流，再通过逆变器进行电流逆变为机车供电，但是国家电力系统提供的电力是三相交流电，这样就会造成三相负荷不平衡，发电机会产生负序分量，对整个系统是不利的，严重情况下发电机或系统中的不对称过负荷保护会动作，所以为了避免单相负荷对电网的不利因素，电气化铁路的接触网经过一段就会换相，也就是说一段区间用A相电，一段区间用B相电，一段区间用C相电，因此，接触网就划分为一个个不同的分相段，所以三相负荷就比较平衡了，而不是只用一相电。
[0003]接触网互相连接的两个分相段由不同的两相供电，为防止相间短路，各相间用空气或绝缘物分割，称为电分相，假设机车从A相电换到B相电，称为通过分相区，简称过分相。机车在过分相时，如果带着很大的负荷通过绝缘区，会造成带电闯分相事故，具体包括:相间短路，受电弓会被电弧烧坏，设备经过带电-停电-带电容易受冲击，变压器容易过电压造成绝缘损坏等，所以在过分相之前，断开机车的主断路器使机车与接触网断电，然后就可以安全过分相了，过了分相再合上主断路器，然后启动。
[0004]图1是一个分相区的示意图，图2是机车传感器的安装位置示意图，如图1和图2所示，以车辆从左往右运行为例，目前大多数机车的过分相策略是主处理器单元(Mainprocess unit, MPU)在接到分相区信号Gl后，立即给控制设备发送过分相开始信号，然后延时2.5秒断开主断路器，进入分相区；当MPU接到恢复信号G3后，MPU闭合主断路器，向控制设备发送过分相结束信号，出分相区。由此可见，在现有的自动过分相控制系统中，MPU在接到分相区信号Gl后，即刻发送过分相开始信号，然后延时固定时间断开主断路器。由此可见，现有的过分相控制方式没有充分考虑到机车的动力损失，降低了机车重载过坡道分相区时的通过率，控制方式较差，没有较高的响应性。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的上述缺陷，本发明实施例提供一种机车过分相自动控制方法、设备和机车。
[0006]本发明一方面提供一种机车过分相自动控制方法，包括:
[0007]通过磁铁感应器获取分相区信号后，获取机车当前运行的第一速度；
[0008]若判断获知所述第一速度小于等于预设的第一门限值，则根据所述第一速度和待卸载的控制设备的卸载时间获取与所述待卸载的控制设备对应的第一延时时间；
[0009]启动计时器，若到达所述第一延时时间，则向所述待卸载的控制设备发送过分相开始信号；
[0010]接收所有待卸载的控制设备返回的过分相准备完毕信号，进行断开主断路器操作。
[0011]本发明另一方面提供一种主处理器单元，包括:
[0012]获取模块，用于通过磁铁感应器获取分相区信号后，获取机车当前运行的第一速度；
[0013]处理模块，用于若判断获知所述第一速度小于等于预设的第一门限值，则根据所述第一速度和待卸载的控制设备的卸载时间获取与所述待卸载的控制设备对应的第一延时时间；
[0014]发送模块，用于启动计时器，若到达所述第一延时时间，则向所述待卸载的控制设备发送过分相开始信号；
[0015]控制模块，用于接收所有待卸载的控制设备返回的过分相准备完毕信号，进行断开主断路器操作。
[0016]本发明又一方面提供一种机车，包括:控制设备，以及上述的主处理器单元。
[0017]本发明实施例提供的机车过分相自动控制方法、设备和机车，当机车上的主处理器单元在获取分相区信号后，若判断获知机车当前运行的第一速度小于等于预设的第一门限值，则根据该第一速度和待卸载的控制设备的卸载时间获取与该控制设备对应的第一延时时间，到达该第一延时时间时，向待卸载的控制设备发送过分相开始信号，当接收所有待卸载的控制设备返回的过分相准备完毕信号后，进行断开主断路器操作。从而提高了机车通过分相区的动态响应性，降低了机车的动力缺失，使得机车在重载过坡道分相区时，提高了机车通过率。
【附图说明】
[0018]图1是一个分相区的示意图；
[0019]图2是机车传感器的安装位置示意图；
[0020]图3为本发明实施例提供的一个机车过分相自动控制方法的流程图；
[0021]图4为本发明实施例提供的另一个机车过分相自动控制方法的流程图；
[0022]图5为本发明实施例提供的一个主处理器单元的结构示意图；
[0023]图6为本发明实施例提供的一个机车的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]图3为本发明实施例提供的一个机车过分相自动控制方法的流程图，如图3所示，该方法包括:
[0025]步骤100，通过磁铁感应器获取分相区信号后，获取机车当前运行的第一速度；
[0026]目前，在机车驶进分相区之前和驶出分相区之后的铁路钢轨上都安装了磁铁感应器，如图1所示，假设机车从A相区向B相区行驶需要通过分相区，当机车从A相区驶来在进入分相区之前触碰到安装在钢轨上的磁铁感应器，机车内的主处理器单元(Main processunit, MPU)通过与磁铁感应器的碰触会接收到分相区信号G1，根据分相区信号主处理器单元获知机车即将进入分相区，MPU通过速度传感器获取机车当前运行的第一速度。
[0027]步骤101，若判断获知所述第一速度小于等于预设的第一门限值，则根据所述第一速度和待卸载的控制设备的卸载时间获取与所述待卸载的控制设备对应的第一延时时间；
[0028]MPU获取机车当前运行的第一速度之后，将机车当前运行的第一速度与预设的第一门限值进行比较，第一门限值是本领域技术人员根据具体的应用场景和机车状况进行设置的经验值，可以根据实际应用需要进行调整，本实施例对此不作限制。MPU若判断获知机车当前运行的第一速度小于等于预设的第一门限值，则说明机车当前的运行速度没有达到立即触发待卸载的控制设备的第一门限值，可以使其继续运行一段时间，延时向对应的控制设备发送过分相开始信号，既保证安全通过分相区，又不损耗机车动力，使其顺利通过分相区。因此，MPU根据该第一速度和待卸载的控制设备的卸载时间获取与待卸载的控制设备对应的第一延时时间，其中，第一速度和待卸载的控制设备的卸载时间时预先获知的，所应用的具体数学模型和算法，以及参数权值的具体调整由本领域技术人员根据实际应用需要进行选择。需要说明的是，本实施例中待卸载的控制设备具体包括:牵引控制单元(Tract1n control unit,TCU)和辅助控制单元(Auxiliary control unit,ACU) 0 根据具体的控制设备所需要的卸载时间获取与该控制设备对应的第一延时时间。
[0029]步骤102，启动计时器，若到达所述第一延时时间，则向所述待卸载的控制设备发送过分相开始信号；
[0030]MPU根据所述第一速度和待卸载的控制设备的卸载时间获取与待卸载的控制设备对应的第一延时时间之后，启动计时器，若到达该第一延时时间，则向待卸载的控制设备发送过分相开始信号，从而控制设备获取到过分相开始信号之后，对自身的相关元器件设备进行停机操作使机车，并向MPU返回过分相准备完毕信号。
[0031]步骤103，接收所有待卸载的控制设备返回的过分相准备完毕信号，进行断开主断路器操作。
[0032]当MPU接收所有待卸载的控制设备返回的过分相准备完毕信号，进行断开主断路器操作，使机车与接触网断电，安全通过分相区。
[0033]本实施例提供的机车过分相自动控制方法，当机车上的主处理器单元在获取分相区信号后，若判断获知机车当前运行的第一速度小于等于预设的第一门限值，则根据该第一速度和待卸载的控制设备的卸载时间获取与该控制设备对应的第一延时时间，到达该第一延时时间时，向待卸载的控制设备发送过分相开始信号，当接收所有待卸载的控制设备返回的过分相准备完毕信号后，进行断开主断路器操作。从而提高了机车通过分相区的动态响应性，降低了机车的动力缺失，使得机车在重载过坡道分相区时，提高了机车通过率。
[0034]图4为本发明实施例提供的另一个机车过分相自动控制方法的流程图，如图4所示，该方法包括:
[0035]步骤200，通过磁铁感应器获取分相区信号后，获取机车当前运行的第一速度；
[0036]目前，在机车驶进分相区之前和驶出分相区之后的铁路钢轨上都安装了磁铁感应器，如图1所示，假设机车从A相区向B相区行驶需要通过分相区，当机车从A相区驶来在进入分相区之前触碰到安装在钢轨上的磁铁感应器，机车内的主处理器单元(Main processunit, MPU)通过与磁铁感应器的碰触会接收到分相区信号G1，根据分相区信号主处理器单元获知机车即将进入分相区，MPU通过速度传感器获取机车当前运行的第一速度。
[0037]步骤201，判断所述第一速度是否大于预设的第一门限值，若是，则执行步骤202，否则，执行步骤203;
[0038]MPU获取机车当前运行的第一速度之后，将机车当前运行的第一速度与预设的第一门限值进行比较，判断该第一速度是否大于预设的第一门限值，其中，第一门限值是本领域技术人员根据具体的应用场景和机车状况进行设置的经验值，可以根据实际应用需要进行调整，本实施例对此不作限制。MPU若判断获知机车当前运行的第一速度大于预设的第一门限值，则执行步骤202，若判断获知机车当前运行的第一速度小于等于预设的第一门限值，则执行步骤203。
[0039]步骤202，立即向待卸载的控制设备发送过分相开始信号。
[0040]MPU若判断获知机车当前运行的第一速度大于预设的第一门限值，则说明机车当前的运行速度较高，动力较强，为了保证安全通过分相区，需要立即触发向待卸载的控制设备发送过分相开始信号。
[0041]步骤