[发明专利]一种列车滚动试验台的能量回收装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验台电能设备及方法，尤其涉及一种列车滚动试验台的电能设备及方法。

背景技术

在全球城市化的高速发展中，我国已成为当今世界城轨交通发展最为迅速的国家。在轨道交通相关行业的快速发展的同时，对检测认证服务也提出了越来越高的要求，尤其是对于整车测试平台的建立。对于列车滚动试验台的建设能够有效提升从列车设计分析到服役分析阶段的测试能力，同时提高对于全周期列车测试的有效验证。

如图1示出了一种列车滚动试验台的结构示意图，包括接触网1、被试车体2、轨道轮3、万向联轴器4、安全联轴器5、变速箱6、膜片联轴器7、同步箱8、安全联轴器9、飞轮箱10、膜片联轴器11、陪试电机12，由接触网作为主电网为整个系统提供电能，接触网的电压为1500V。

在列车试验过程中，陪试电机12在列车处于牵引试验时处于发电工况，然而其所能产生的电能并没有得到有效的利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种巧妙合理的电能回收装置及方法，能有效地将陪试电机产生的电能整流回馈到接触网，充分利用系统的电能。

为了解决这个技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种列车滚动试验台的能量回收装置，该装置包括顺序连接设置的陪试变频器逆变单元、陪试变频器整流单元、陪试整流变压器、牵引变压器和牵引整流单元；

所述陪试变频器逆变单元的输入端与试验台陪试电机的输出端相连，将所述陪试电机输出的交流电能转化为直流电能；

所述陪试变频器整流单元将所述陪试变频器逆变单元输出的电能变换为设定频率的交流电能；

所述陪试整流变压器对所述陪试变频器整流单元输出的电能整流，在功率不变的基础上，将所述陪试变频器整流单元输出的电流减半；

所述牵引变压器对所述陪试整流变压器输出的电能进行电流放大调整，电流放大系数为1.3；

所述牵引整流单元将所述牵引变压器输出的交流电能转换为符合接触网参数要求的电压为1500V的直流电能，所述牵引整流单元的输出端连接入为滚动试验台供电的接触网。

同时本发明提供了一种列车滚动试验台的能量回收方法，其步骤包括：

a、在牵引试验时，陪试电机工作在发电工况，该步骤输出交流电能，参数为U₁和I₁，

其中，ω₁为所述陪试电机的实际输入转速，单位rad/s，ω₀为所述陪试电机的额定输入转速，单位rad/s，t为时间，单位s，电压U的单位为V，电流I的单位为A，以下相同；

b、将所述陪试电机输出的交流电能转化为直流电能，该步骤输出电能参数为U₂和I₂，

c、将b步骤获得的直流电能转换为设定频率的交流电能，该步骤输出电能参数为U₃和I₃，

其中，f为设定的电压频率；

d、在功率不变的基础上，将c步骤输出的电流减半，该步骤输出电能参数为U₄和I₄，

U₄＝U₃，I₄＝I₃/2；

e、对d步骤输出的电能进行电流调整，该步骤输出电能参数为U₅和I₅，

U₅＝U₄，I₅＝KI₄

其中，K为电流调整系数，K＝1.3；

f、将e步骤输出的电能转换为直流电能回馈至接触网，该步骤输出电能参数为U₆和I₆，U₆为1500伏，I₆＝2I₅。

本发明科学巧妙地设计了一套针对陪试电机输出电能的整流设备，从而能够高效地将试验台的电能回收回馈到接触网，本发明实现了将列车在试验中释放的动能进行能量转换并反馈到被试车体的供电系统中，最大程度上实现了低能耗循环试验。

本发明适用列车滚动实验台的能量回收系统及方法，有益效果为：

1.本发明的能量回收系统不需要改变列车滚动试验台的原有结构，通过附加装置能够大大降低试验台的综合能耗，契合当今节能减排的工业发展理念。