阅读说明：本技术 一种机车多模块变频器交流辅助系统及方法 (Locomotive multi-module frequency converter alternating current auxiliary system and method ) 是由 石伟劭 利新辉 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种机车多模块变频器交流辅助系统,包括中央处理器,所述中央处理器和变频器控制单元,所述变频器控制单元的输出端通过导线与转速传感器的输入端电性连接,转速传感器的输出端通过导线与数据接收模块的输入端电性连接,且数据接收模块的输出端通过导线与第一计算模块的输入端电性连接,本发明涉及机车技术领域。该机车多模块变频器交流辅助系统及方法,可实现通过多个变频器的设置控制辅助负载的运行,精确控制变频器的输出,三个变频器中任何一个变频器出现故障时,都可以通过变频器控制单元做出相关调整,保证系统运行的稳定性,同时安全检测单元可检测出变频器故障所在,方便了后续管理人员的维修处理。(The invention discloses an alternating-current auxiliary system of a locomotive multi-module frequency converter, which comprises a central processing unit, the central processing unit and a frequency converter control unit, wherein the output end of the frequency converter control unit is electrically connected with the input end of a rotating speed sensor through a lead, the output end of the rotating speed sensor is electrically connected with the input end of a data receiving module through a lead, and the output end of the data receiving module is electrically connected with the input end of a first computing module through a lead. The locomotive multi-module frequency converter alternating-current auxiliary system and the method can realize the control of the operation of the auxiliary load through the arrangement of the plurality of frequency converters and the accurate control of the output of the frequency converters, when any one of the three frequency converters breaks down, relevant adjustment can be made through the frequency converter control unit, the stability of the operation of the system is ensured, meanwhile, the safety detection unit can detect the frequency converter fault, and the maintenance and the processing of follow-up managers are facilitated.)

一种机车多模块变频器交流辅助系统及方法

技术领域

本发明涉及机车技术领域，具体为一种机车多模块变频器交流辅助系统及方法。

背景技术

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备,变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成,变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等，随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

目前机车中的控制设备多采用发电机直接供电的方式，这种方式电能的利用率低，不能根据机车的具体运行情况对辅助发电机的输出电压进行控制，使得辅助系统运行时稳定性差，不利于后续机车的正常运行。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机车多模块变频器交流辅助系统及方法，解决了采用发电机直接供电的方式，使得电能的利用率低，不能根据机车的具体运行情况对辅助发电机的输出电压进行控制的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种机车多模块变频器交流辅助系统，包括中央处理器，所述中央处理器和变频器控制单元，所述变频器控制单元的输出端通过导线与转速传感器的输入端电性连接，所述转速传感器的输出端通过导线与数据接收模块的输入端电性连接，且数据接收模块的输出端通过导线与第一计算模块的输入端电性连接，所述第一计算模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，所述变频器控制单元的输入端通过导线与辅助负载单元的输出端电性连接，且辅助负载单元的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接，所述变频器控制单元的输出端通过导线与第二计算模块的输入端电性连接，且第二计算模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，所述辅助负载单元的输入端通过导线与检测模块的输出端电性连接，所述辅助负载单元的输入端通过导线与变频器的输出端电性连接，且变频器的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接，所述变频器的输出端通过导线与电压频率调节模块的输入端电性连接，且电压频率调节模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接。

优选的，所述中央处理器通过无线与安全检测单元实现双向连接，且安全检测单元通过无线与变频器实现双向连接。

优选的，所述中央处理器的输出端通过导线与励磁调节模块的输入端电性连接，且励磁调节模块的输出端通过导线与匹配模块的输入端电性连接。

优选的，所述匹配模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，所述中央处理器的输出端与存储单元的输入端电性连接，且存储单元通过无线与数据检索提取模块实现双向连接，所述数据检索提取模块的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接。

优选的，所述数据检索提取模块的输出端通过导线与无线传输模块的输入端电性连接，且无线传输模块的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接。

优选的，所述无线传输模块通过无线与显示终端实现双向连接，所述变频器包括第一变频器、第二变频器和第三变频器。

优选的，所述安全检测单元包括故障检测分析模块，所述故障检测分析模块的输出端通过导线与整合处理模块的输入端电性连接。

本发明还公开了一种机车多模块变频器交流辅助方法，具体包括以下步骤：

S1、通过变频器控制单元控制转速传感器对机车上的柴油机转速进行检测，通过数据接收模块接收检测到的转速结果，将其发送至第一计算模块内部，在第一计算模块内部计算出辅助发电机的输出电压值；

S2、根据S1中的输出电压值，中央处理器通过励磁调节模块对发电机的励磁进行调节，并通过匹配模块使得发电机的输出电压与柴油机的转速相匹配；

S3、通过检测模块对辅助负载单元进行检测，变频器控制单元控制第二计算模块对该数据进行计算，计算得出输出频率，并将这些数据通过中央处理器发送存储单元内进行保存，变频器根据该计算结果数据通过电压频率调节模块对输出电压频率进行调节，从而对辅助负载进行控制；

S4、通过安全检测单元内部的故障检测分析模块可对变频器内的第一变频器、第二变频器和第三变频器进行故障检测分析，通过整合处理模块可将故障分析结果进行整合处理，并通过无线传输模块发送至显示终端上进行显示；

S5、若要对存储单元内部的计算数据进行查看时，可通过数据检索提取模块对存储单元内部的数据进行检索提取，并通过无线传输模块发送至显示终端上进行显示，这样就完成了整个工作。

有益效果

本发明提供了一种机车多模块变频器交流辅助系统及方法。具备以下有益效果：

(1)、该机车多模块变频器交流辅助系统及方法，通过中央处理器和变频器控制单元，变频器控制单元的输出端通过导线与转速传感器的输入端电性连接，转速传感器的输出端通过导线与数据接收模块的输入端电性连接，且数据接收模块的输出端通过导线与第一计算模块的输入端电性连接，第一计算模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，变频器控制单元的输入端通过导线与辅助负载单元的输出端电性连接，且辅助负载单元的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接，变频器控制单元的输出端通过导线与第二计算模块的输入端电性连接，且第二计算模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，辅助负载单元的输入端通过导线与检测模块的输出端电性连接，辅助负载单元的输入端通过导线与变频器的输出端电性连接，且变频器的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接，变频器的输出端通过导线与电压频率调节模块的输入端电性连接，且电压频率调节模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，中央处理器通过无线与安全检测单元实现双向连接，且安全检测单元通过无线与变频器实现双向连接，中央处理器的输出端通过导线与励磁调节模块的输入端电性连接，且励磁调节模块的输出端通过导线与匹配模块的输入端电性连接，匹配模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，可实现通过多个变频器的设置控制辅助负载的运行，精确控制变频器的输出，三个变频器中任何一个变频器出现故障时，都可以通过变频器控制单元做出相关调整，保证系统运行的稳定性，同时安全检测单元可检测出变频器故障所在，方便了后续管理人员的维修处理。

(2)、该机车多模块变频器交流辅助系统及方法，通过中央处理器的输出端与存储单元的输入端电性连接，且存储单元通过无线与数据检索提取模块实现双向连接，数据检索提取模块的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接，可实现将第一计算模块和第二计算模块计算出来的相关数据进行及时保存，并方便检索提取至显示终端上，方便后续的查找和使用。

附图说明

图1为本发明系统的结构原理框图；

图2为本发明变频器的结构原理框图；

图3为本发明安全检测单元的结构原理框图。

图中：1-中央处理器、2-变频器控制单元、3-转速传感器、4-数据接收模块、5-第一计算模块、6-辅助负载单元、7-第二计算模块、8-检测模块、9-变频器、91-第一变频器、92-第二变频器、93-第三变频器、10-电压频率调节模块、11-安全检测单元、111-故障检测分析模块、112-整合处理模块、12-励磁调节模块、13-匹配模块、14-存储单元、15-数据检索提取模块、16-显示终端、17-无线传输模块。

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1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种机车多模块变频器交流辅助系统，包括中央处理器1，中央处理器1作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，CPU自产生以来，在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展，中央处理器1的型号为ARM9，中央处理器1和变频器控制单元2，变频器控制单元2的输出端通过导线与转速传感器3的输入端电性连接，转速传感器3的输出端通过导线与数据接收模块4的输入端电性连接，且数据接收模块4的输出端通过导线与第一计算模块5的输入端电性连接，第一计算模块5的输出端通过导线与中央处理器1的输入端电性连接，变频器控制单元2的输入端通过导线与辅助负载单元6的输出端电性连接，且辅助负载单元6的输入端通过导线与中央处理器1的输出端电性连接，变频器控制单元2的输出端通过导线与第二计算模块7的输入端电性连接，且第二计算模块7的输出端通过导线与中央处理器1的输入端电性连接，辅助负载单元6的输入端通过导线与检测模块8的输出端电性连接，辅助负载单元6的输入端通过导线与变频器9的输出端电性连接，且变频器9的输入端通过导线与中央处理器1的输出端电性连接，变频器9的输出端通过导线与电压频率调节模块10的输入端电性连接，且电压频率调节模块10的输出端通过导线与中央处理器1的输入端电性连接。

本发明中，中央处理器1通过无线与安全检测单元11实现双向连接，且安全检测单元11通过无线与变频器9实现双向连接。

本发明中，中央处理器1的输出端通过导线与励磁调节模块12的输入端电性连接，且励磁调节模块12的输出端通过导线与匹配模块13的输入端电性连接。

本发明中，匹配模块13的输出端通过导线与中央处理器1的输入端电性连接，中央处理器1的输出端与存储单元14的输入端电性连接，且存储单元14通过无线与数据检索提取模块15实现双向连接，数据检索提取模块15的输入端通过导线与中央处理器1的输出端电性连接，可实现将第一计算模块5和第二计算模块7计算出来的相关数据进行及时保存，并方便检索提取至显示终端16上，方便后续的查找和使用。

本发明中，数据检索提取模块15的输出端通过导线与无线传输模块17的输入端电性连接，且无线传输模块17的输入端通过导线与中央处理器1的输出端电性连接，无线传输模块17是利用无线技术进行无线传输的一种模块，它被广泛地应用于电脑无线网络，无线通讯，无线控制等领域，无线传输模块17主要由发射器，接收器和控制器组成。

本发明中，无线传输模块17通过无线与显示终端16实现双向连接，变频器9包括第一变频器91、第二变频器92和第三变频器93。

本发明中，安全检测单元11包括故障检测分析模块111，故障检测分析模块111的输出端通过导线与整合处理模块112的输入端电性连接。

本发明还公开了一种机车多模块变频器交流辅助方法，可实现通过多个变频器9的设置控制辅助负载的运行，精确控制变频器9的输出，三个变频器9中任何一个变频器9出现故障时，都可以通过变频器控制单元2做出相关调整，保证系统运行的稳定性，同时安全检测单元11可检测出变频器9故障所在，方便了后续管理人员的维修处理，具体包括以下步骤：

S1、通过变频器控制单元2控制转速传感器3对机车上的柴油机转速进行检测，通过数据接收模块4接收检测到的转速结果，将其发送至第一计算模块5内部，在第一计算模块5内部计算出辅助发电机的输出电压值；

S2、根据S1中的输出电压值，中央处理器1通过励磁调节模块12对发电机的励磁进行调节，并通过匹配模块13使得发电机的输出电压与柴油机的转速相匹配；

S3、通过检测模块8对辅助负载单元6进行检测，变频器控制单元2控制第二计算模块7对该数据进行计算，计算得出输出频率，并将这些数据通过中央处理器1发送存储单元14内进行保存，变频器9根据该计算结果数据通过电压频率调节模块10对输出电压频率进行调节，从而对辅助负载进行控制；

S4、通过安全检测单元11内部的故障检测分析模块111可对变频器9内的第一变频器91、第二变频器92和第三变频器93进行故障检测分析，通过整合处理模块112可将故障分析结果进行整合处理，并通过无线传输模块17发送至显示终端16上进行显示；

S5、若要对存储单元14内部的计算数据进行查看时，可通过数据检索提取模块15对存储单元14内部的数据进行检索提取，并通过无线传输模块17发送至显示终端16上进行显示，这样就完成了整个工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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。