一种自控温电伴热带电流控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通车辆领域，特别是一种自控温电伴热带电流控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，铁路客车的门和管路，已广泛采用自控温电伴热带进行防寒保温，而且通常采用微型断路器+自控温电伴热带的控制方法。
[0003]然而，自控温电伴热带的启动电流受温度影响大，如图1所示，该图显示了现有技术中当某品牌自控温电伴热带处于不同环境温度时，其启动峰值电流与稳态电流的关系图表。从该图中可以看出，当自控温电伴热带在-2 0 °C时启动，其启动峰值电流约为稳态电流的9倍;当自控温电伴热带在_40°C时启动，其启动峰值电流约为稳态电流的15倍。
[0004]因此，当采用现有微型断路器+自控温电伴热带的控制方法时，将存在着如下方面的不足:
1.微型断路器会发生误保护或拒动现象，导致微型断路器选型困难如当在-40°c时投入自控温电伴热带，要使安装在自控温电伴热带前端的微型断路器不跳闸，微型断路器的保护电流设定值就会较大。这样就会存在较高温度下，如0°C时，自控温电伴热带发生故障而微型断路器拒动的可能性。
[0005]也即，微型断路器如按较高温度(如0°C)选型，则在较低温度(如_40°C)时误动，可靠性差。如按较低温度(如-40°C)选型，则在较高温度(如0°C)，电伴热带发生故障时微型断路器拒动，存在安全隐患。
[0006]2.长距离的自控温电伴热带应用受限
当电伴热带距离长时，需要将其分成多份由多个微型断路器控制。如水箱管路伴热带约80m，若使用一根自控温电伴热带，则在_40°C时的启动峰值电流将达2.95 A/m *80m=236A。为了减小启动峰值电流，限制单根自控温电伴热带的启动峰值电流，需要将单根长自控温电伴热带分成多根，由多个微型断路器控制。当水箱管路伴热带约80m时，一般将其分为3根，同时使用3个微型断路器分别控制。这样的话，将增加了车辆布线，可靠性降低。
[0007]3.另外，由于自控温电伴热带启动峰值电流较大，将影响自控温电伴热带和车载DC/AC电源变换器使用寿命，并影响其它设备正常工作。
【发明内容】
[0008]
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种自控温电伴热带电流控制方法，该自控温电伴热带电流控制方法能根据自控温电伴热带的电阻-温度特性将启动电流与稳态电流的比值限制在1.05?1.15，能兼顾不同环境温度。同时，微型断路器易于选型，提高车辆的安全性和可靠性。另外，对于较长的自控温电伴热带，也无须分段实用，使用寿命长。
[0009]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是: 一种自控温电伴热带电流控制方法，包括以下步骤:
第一步，控制电路连接:在自控温电伴热带连接电路中设置有与温度传感器相连接晶闸管，通过调节晶闸管的相位开通角，能够调节自控温电伴热带的输入电压;温度传感器用于监测环境温度。
[0010]第二步，调节自控温电伴热带的初始输入电压Uo:根据第一步中温度传感器检测的环境温度值调节晶闸管的相位开通角，进而调节自控温电伴热带的初始输入电压Uo;当自控温电伴热带输入该调节后的初始输入电压Uo时，自控温电伴热带的启动电流与稳态电流的比值为1.05?1.15，此时晶闸管的相位开通角最大，记为α0。
[0011]第三步，增大自控温电伴热带的过程输入电压:根据自控温电伴热带的电阻-温度特性和时间参数，使晶闸管的相位开通角从αο逐步减小，进而使自控温电伴热带的过程输入电压从Uo逐步增大。
[0012]第四步，自控温电伴热带全压工作:第三步中晶闸管的相位开通角继续减小，当到达设定时间后，使自控温电伴热带的过程输入电压等于额定电压Ui，自控温电伴热带全压稳态进行工作。
[0013]所述晶闸管为双向晶闸管。
[0014]所述第四步中，当到达设定时间时，第三步中晶闸管的相位开通角减小至0°时，自控温电伴热带的过程输入电压将等于额定电压Ui。
[0015]所述第三步中，晶闸管相位开通角从aQ逐步减小的减小频率为每5-10秒减小一度。
[0016]本发明采用上述方法后，具有如下有益效果:
1.能根据自控温电伴热带的电阻-温度特性将启动电流与稳态电流的比值限制在1.05-1.15，能兼顾不同环境温度。
[0017]2.微型断路器易于选型，提高车辆的安全性和可靠性。
[0018]3.另外，对于较长的自控温电伴热带，也无须分段实用，使用寿命长。
[0019]4.未采用电流传感器，控制电流简单。
【附图说明】
[0020]图1显示了现有技术中不同环境温度时，自控温电伴热带的启动峰值电流与稳态电流的关系图表，且该图中“峰/稳”表示启动峰值电流与稳态电流的比值。
[0021]图2显示了本发明一种自控温电伴热带电流控制原理图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0023]如图2所示，一种自控温电伴热带电流控制方法，包括以下步骤:
第一步，控制电路连接:在自控温电伴热带连接电路中设置与温度传感器相连接的晶闸管。
[0024]晶闸管优选为双向晶闸管，如图2中所示的相互并联的单向晶闸管VT1和单向晶闸管VT2。作为替换，也可以直接用一个双向晶闸管替代。
[0025]VT1和VT2均与驱动板相连接，驱动板与主控制板相连接，温度传感器与主控制板相连接。另外，图2中，U代表自控温电伴热带的输入电压，R代表自控温电伴热带的电阻值，I代表流经自控温电伴热带的电流值，Ui代表自控温电伴热带的额定电压。
[0026]通过调节晶闸管的相位开通角α，能够调节自控温电伴热带的输入电压U。另外，温度传感器用于监测环境温度，并将环境温度监测值传递给主控制板。
[0027 ]第二步，调节自控温电伴热带的初始输入电压Uo。
[0028]根据第一步中温度传感器检测的环境温度值调节晶闸管的相位开通角，进而调节自控温电伴热带的初始输入电压Uo。
[0029]当环境温度降低时，如降低为-40°C时，通过设定的晶闸管相位开通角，使自控温电伴热带的初始输入电压Uo减小。
[0030]当自控温电伴热带输入该调小后的初始输入电压Uo时，自控温电伴热带的启动电流与稳态电流的比值为1.05?1.15，此时晶闸管的相位开通角最大，记为α0。
[0031]环境温度不同，晶闸管的最大相位开通角αο也将不同，当均需确保自控温电伴热带的启动电流与稳态电流的比值为1.05?1.15。因此，能兼顾不同环境温度。
[0032]第三步，增大自控温电伴热带的过程输入电压。
[0033]根据自控温电伴热带的电阻-温度特性和时间参数，使晶闸管的相位开通角从α0逐步减小，进而使自控温电伴热带的过程输入电压从Uo逐步增大。
[0034]自控温电伴热带的电阻越大，温度越高。如果自控温电伴热带中继续输入初始输入电压Uo时，自控温电伴热带的电阻较小，温度也低，将不足以起到伴热效果。因此，需要将自控温电伴热带的输入电压增大。
[0035]进一步，晶闸管相位开通角从aQ逐步减小的减小频率优选为每5-10秒减小一度。
[0036]第四步，自控温电伴热带全压工作:第三步中晶闸管的相位开通角继续减小，当到达设定时间后，使自控温电伴热带的过程输入电压等于额定电压Ui，自控温电伴热带全压稳态进行工作。此时，流经自控温电伴热带中的电流即为稳态电流。
[0037]进一步，此步骤中，当到达设定时间时，第三步中晶闸管的相位开通角减小至0°时，自控温电伴热带的过程输入电压将等于额定电压Ui。
[0038]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种自控温电伴热带电流控制方法，其特征在于:包括以下步骤: 第一步，控制电路连接:在自控温电伴热带连接电路中设置与温度传感器相连接的晶闸管，通过调节晶闸管的相位开通角，能够调节自控温电伴热带的输入电压;温度传感器用于监测环境温度； 第二步，调节自控温电伴热带的初始输入电压UQ:根据第一步中温度传感器检测的环境温度值调节晶闸管的相位开通角，进而调节自控温电伴热带的初始输入电压Uo;当自控温电伴热带输入该调节后的初始输入电压Uo时，自控温电伴热带的启动电流与稳态电流的比值为1.05?1.15，此时晶闸管的相位开通角最大，记为α0; 第三步，增大自控温电伴热带的过程输入电压:根据自控温电伴热带的电阻-温度特性和时间参数，使晶闸管的相位开通角从αο逐步减小，进而使自控温电伴热带的过程输入电压从Uo逐步增大； 第四步，自控温电伴热带全压工作:第三步中晶闸管的相位开通角继续减小，当到达设定时间后，使自控温电伴热带的过程输入电压等于额定电压Ui，自控温电伴热带全压稳态进行工作。2.根据权利要求1所述的自控温电伴热带电流控制方法，其特征在于:所述晶闸管为双向晶闸管。3.根据权利要求1所述的自控温电伴热带电流控制方法，其特征在于:所述第四步中，当到达设定时间时，第三步中晶闸管的相位开通角减小至0°时，自控温电伴热带的过程输入电压将等于额定电压Ui。4.根据权利要求1所述的自控温电伴热带电流控制方法，其特征在于:所述第三步中，晶闸管相位开通角从αο逐步减小的减小频率为每5-10秒减小一度。
【专利摘要】本发明公开了一种自控温电伴热带电流控制方法，包括步骤为：控制电路连接、调节初始输入电压U0、增大过程输入电压和自控温电伴热带全压工作。当自控温电伴热带输入调节后的初始输入电压U0时，自控温电伴热带的启动电流与稳态电流的比值为1.05~1.15。采用上述方法后，能根据自控温电伴热带的电阻-温度特性将启动电流与稳态电流的比值限制在1.05~1.15，能兼顾不同环境温度。同时，微型断路器易于选型，提高车辆的安全性和可靠性。另外，对于较长的自控温电伴热带，也无须分段实用，使用寿命长。
【IPC分类】H05B1/02
【公开号】CN105491691
【申请号】CN201610031967
【发明人】孙永才, 周擎
【申请人】中车南京浦镇车辆有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月19日