一种地铁机车电气软制动方法

技术领域

本发明属于地铁技术领域，具体涉及一种地铁机车电气软制动方法。

背景技术

地铁是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通。列车在全封闭的线路上运行，位于中心城区的线路基本设在地下隧道内，中心城区以外的线路一般设在高架桥或地面上，地铁是涵盖了城市地区各种地下与地上的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统，中国台湾地铁称之为“捷运”。

现有技术存在以下问题：

1、现在的地铁机车制动工作是通过电制动和气制动配合进行，而在气制动过程中无法稳定控制闸瓦的压力对轮对进行抱死，制动功率较大时，温度升高，严重的时候会导致闸瓦熔化或车轮踏面产生裂纹，且会导致机车提前停车，需要重新牵引机车停车对位，造成能源的浪费；

2、在制动过程中无法根据实时车速和对位距离调整闸瓦的压力，参考信息不足，影响停车质量，导致列车对位不准。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种地铁机车电气软制动方法，具有闸瓦压力可随时调节和可结合车速及对位距离数据精确调控闸瓦压力的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地铁机车电气软制动方法，具体如下：

S1.地铁机车牵引控制器发出制动指令，驱动电机中断输出，且驱动电机反转，将动能转化为电能，并通过牵引逆变系统将电能输送至电网中，实现能源再生再利用；

S2.在电网的电压达到上限时，列车电机产生的电能不再输送到电网，并通过制动电阻产生热量消耗电能，同时可对地铁机车进行调速，以便机车速度可稳步下降；

S3.通过速度传感器对地铁机车的运行速度进行确定，并启动空压机向风缸内部送风，此时闸瓦密切贴合轮对使得地铁降速滑行，降速过程中制动电阻持续发热配合闸瓦进行降速；

S4.持续计算地铁实时速度和与站台的对位距离，并结合车速对风缸压力进行调整，确保降速幅度与对位距离线性相关；

S5.当地铁机车速度低于10km/h时，由空气制动完全接管地铁机车制动工作，确保地铁对位精确。

在本发明中进一步的；所述机车控制器可针对空压机的工作功率进行调整，以便对风缸压力进行调整，确保风缸压力可在4-0kg范围进行调节。

在本发明中进一步的；所述机车控制器可结合GPS及速度传感器对车速、对位距离和制动距离进行计算修正并将数据与空压机工作功率结合调整。

在本发明中进一步的；所述地铁电网电压上限分别为直流750V或直流1500V。

在本发明中进一步的；所述机车进站车速高于55码时，可直接通过机车控制器调节空压机满载运行，保证闸瓦抱死轮对进行制动。

在本发明中进一步的；所述机车设置有防滑器，以便在电制动滑行过程中实时检测轴端是否出现轴不旋转故障。

在本发明中进一步的；所述机车闸瓦与轮对贴合时的制动减速度大于1.2m/s

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过对空压机的工作功率进行调整，以便对闸瓦的工作压力进行调节，防止闸瓦采用单一压力制动导致温度升高，防止闸瓦熔化和车轮踏面产生裂纹，提高机车的使用寿命，保证运行的稳定性，同时可使得闸瓦不会持续抱死造成机车制动过快，提高制动的稳定性和安全性，无需对机车重新牵引对位，降低能源消耗。

2、本发明通过实时监测车速和对位距离并对闸瓦的压力进行调整，排除重量对机车的影响，参考数据多样，保证机车可按需求进行制动，同时可方便车长确定制动情况，确保对位精确，保证车辆制动的稳定性。

附图说明

图1为本发明的软制动控制方法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种地铁机车电气软制动方法，具体如下：

S1.地铁机车牵引控制器发出制动指令，驱动电机中断输出，且驱动电机反转，将动能转化为电能，并通过牵引逆变系统将电能输送至电网中，实现能源再生再利用；

S2.在电网的电压达到上限时，列车电机产生的电能不再输送到电网，并通过制动电阻产生热量消耗电能，同时可对地铁机车进行调速，以便机车速度可稳步下降；

S3.通过速度传感器对地铁机车的运行速度进行确定，并启动空压机向风缸内部送风，此时闸瓦密切贴合轮对使得地铁降速滑行，降速过程中制动电阻持续发热配合闸瓦进行降速；

S4.持续计算地铁实时速度和与站台的对位距离，并结合车速对风缸压力进行调整，确保降速幅度与对位距离线性相关；

S5.当地铁机车速度低于10km/h时，由空气制动完全接管地铁机车制动工作，确保地铁对位精确。

具体的，机车控制器可针对空压机的工作功率进行调整，以便对风缸压力进行调整，确保风缸压力可在4-0kg范围进行调节。

通过采用上述技术方案，风缸压力节点为：在风缸压力设置为4kg时，闸瓦密切贴合轮对，实现抱死刹车，在风缸压力设置为2kg时，机车制动工作为切换到电制动和空气制动配合使用，防止溜车，在风缸压力设置为0时，再施加牵引力即可使得机车移动，当风缸压力进行调节时，可根据机车车速对空压机工作功率进行调节。

具体的，机车控制器可结合GPS及速度传感器对车速、对位距离和制动距离进行计算修正并将数据与空压机工作功率结合调整。

通过采用上述技术方案，车速与制动距离关系为：20码制动距离为16米，40码制动距离为56米，60码制动距离为120米，80码制动距离为206米，结合对位距离可对车速进行修正，以便对位距离和制动距离相同，保证停车精确度。

具体的，地铁电网电压上限分别为直流750V或直流1500V。

通过采用上述技术方案，根据电网电压上限保证再生制动和电阻制动之间过渡的平滑性，防止车辆产生明显冲击。

具体的，机车进站车速高于55码时，可直接通过机车控制器调节空压机满载运行，保证闸瓦抱死轮对进行制动。

通过采用上述技术方案，可对机车实施紧急制动确保进站的安全性，防止制动不到位导致过标。

具体的，机车设置有防滑器，以便在电制动滑行过程中实时检测轴端是否出现轴不旋转故障。

通过采用上述技术方案，当制动中出现滑行时，会自动排出制动风缸的气体，缓解制动力，避免或者降低滑行带来的损害。

具体的，机车闸瓦与轮对贴合时的制动减速度大于1.2m/s

通过采用上述技术方案，保证短途移动的地铁可快速制动，提高乘客的旅行速度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。