[实用新型]电传动内燃机车全天候、全工况节能控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及机车控制系统，特别是一种电传动内燃机车全天候、全工况节能控制系统。

背景技术

本实用新型的节能控制系统是用于控制内燃机车辅助功率消耗，内燃机车辅助功率消耗主要包括柴油机冷却水散热、燃油输送、机油输送，主发电机、牵引电动机冷却通风，空压机驱动，蓄电池充电，电气控制系统用电，机车照明用电等。其中部分辅助功率是相对稳定，不受外部条件影响，很难降低或是进一步降低的限度非常小，如燃油输送泵、机油输送泵、空压机用电，蓄电池充电，电气控制系统用电，机车照明用电等。部分辅助功率是随机车运行状况和外界条件影响随时变化的，如冷却风扇随冷却水温度变化而自动调节。除此之外，电传动内燃机车最主要的辅助功率消耗就是牵引电动机和主发电机的通风冷却，其转速在每个司控器档位下是固定不变的。

根据国家标准GB/T3314《内燃机车通用技术条件》中的规定“周围空气温度不高于30℃时不进行功率修正”，以及“机车应能在周围空气温度-40℃～+40℃条件下正常使用”。所以电传动内燃机车在设计时，必须按照环境温度+30℃设计牵引电机和主发电机的通风机。传统的机车主发电机和牵引电机通风机通过变速箱由尼龙绳机械驱动(或主发采用直接在端部加风扇自通风的方式)，两者通风机的转速都是与柴油机转速成线性正比关系，每个司控器档位下转速固定。基于以上两点，当机车运用环境温度低于30℃时，电机通风机的冷却能力必然是过剩的，并且冬天空气密度增加，在相同的转速下，低温时通风机消耗的功率要高于高温时通风机消耗的功率，环境温度越低，通风机浪费的辅助功率越大。另外机车不可避免的存在一定的待机状态，此时牵引电机没有工作，但是各通风机仍在工作，消耗功率的同时带走车内热量，不仅不利于机车冬天防寒，也加速了通风机轴承的不必要的磨损。所有的能量消耗均来自于柴油机燃烧柴油产生，降低各种功率消耗就是节省燃油。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种降低辅助功率消耗，最终达到节省燃油的目的电传动内燃机车全天候、全工况节能控制系统。

本实用新型的技术方案是：

一种电传动内燃机车全天候、全工况节能控制系统，包括机车微机控制单元，其特征在于，在微机控制单元上连接有机车运用环境温度传感器、牵引电动机出风口处温度传感器和牵引电动机电流传感器，控制通风机电机的变频器连接至微机控制单元。

本实用新型的有益效果是：可以根据机车环境温度、牵引电动机出风口处温度和牵引电动机电流综合信息来自动控制通风机的运转状态，机车在牵引、制动和待机全部三种工况下均可随环境温度和电机实际冷却需求自动调节通风机运行转速，不与柴油机转速发生直接关系，最大限度的降低机车辅助功率消耗，节省燃油，同时节能效果不受运用线路的限制。

附图说明

图1是本实用新型电传动内燃机车全天候、全工况节能控制系统的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一种电传动内燃机车全天候、全工况节能控制系统，如图1所示，包括现有的机车微机控制单元，不同之处在于在微机控制单元上连接有机车运用环境温度传感器、牵引电动机出风口处温度传感器和牵引电动机电流传感器，控制通风机电机的变频器连接至微机控制单元。

本实用新型电传动内燃机车全天候、全工况节能控制系统在微机控制单元中预先存储环境温度、牵引电动机电流、通风机风量和通风机电机转速的数据，由机车运用环境温度传感器、牵引电动机出风口处温度传感器和牵引电动机电流传感器获得环境温度和牵引电机温升信息，然后微机控制单元通过控制变频器控制通风机电机运行状态和转速从而达到根据不同机车工况自动控制通风机电机转速和运行状态的目的。本实用新型的关键在于机车牵引工况时，根据外部环境温度的高低不同，自动的调节通风机的转速。尤其是长江以北地区的冬季运用时，通风机以相对较低的转速达到冷却电机的效果；在机车制动工况时，利用电阻制动产生的能量驱动各电机通风机，甚至机车上的其它小负载电机；在机车待机工况时，完全停止通风机运行。由此可以使牵引电机和主发电机工作在相对稳定的温升范围内，最大限度的降低辅助功率消耗，最终达到节省燃油的目的。外界环境温度越低，节能效果越明显，且不受运用线路的限制。