电力机车系统容错技术研究及应用.pdfVIP

技术与市场 创新与实践 2014年第21卷第6期 电力机车系统容错技术研究及应用 陈摇 勇,颜摇 罡,陈摇 哲 (南车株洲电力机车有限公司技术中心,湖南株洲摇 412001) 摘摇 要:容错技术是保证系统运行安全性和可靠性的关键手段之一。 介绍了电力机车系统中常用的容错技术及其基本 原理,并以和谐系列机车为例详细阐述了电力机车各子系统容错技术的实现方法。 关键词:电力机车;可靠性;容错技术;冗余设计 Research and application of Fault鄄Tolerance techniques in electric locomotive system CHEN Yong,YAN Gang,CHEN Zhe (RD Center,CSRZhuzhou Electric Locomotive Co. ,Ltd. ,Zhuzhou412001,Hunan) Abstract:Fault鄄Tolerance is oneof criticalmethodsproviding safety andreliability. Inthepaper,itpresentsthebasicFault鄄Tol鄄 erance techniques in locomotive system,and describes detailly how to realize Fault鄄Tolerance techniques in each subsystem of electric locomotive. Key words:electric locomotive;reliability;Fault鄄Tolerance;redundancy design doi:10.3969/ j.issn.1006-8554.2014.06.001 0摇 引言 2摇 机车主要容错功能的实现 电力机车是运用于铁路市场这样一个特殊领域的大型机 容错设计的目的就是降低失效率,提高整个机车关键系统 电产品,其系统的安全性和可靠性是保证铁路运营秩序正常的 的平均故障间隔时间。 对于应用在电力机车上的关键系统或 首要前提。 为了提高系统的可靠性,满足用户对机车续运输生 部件进行冗余配置是十分必要的,如主电路、辅助电路、控制电 产的要求,一般会在关键系统的设计中采取可靠性设计,其中 源以及网络控制系统等都需要进行冗余配置,为此以下进行一 容错技术是提高机车可用性的重要途径。 本文就电力机车系 一介绍。 统设计中常用的容错技术运用进行了一些简单的总结和分析。 2.1摇 主电路冗余设计 1摇 容错技术介绍 机车主电路的冗余设计主要体现在:网侧电路受流装置冗 容错就是容许错误,是指对于一个系统,在其内部某个或 余和机车动力单元按比例冗余。 多个关键部分发生故障时,能够自动地进行检测与诊断,并采 2.1.1摇 受电冗余 取相应措施,保证系统的功能仍保持正常,或牺牲性能来保证 国内主流的和谐系列电力机车车型,不论是单台机车还是 设备在可接受范围内继续工作。 双节固定编组构成的八轴机车车顶均配置了两架受电弓,同时 容错技术的实现方法主要是冗余,通过配置多余的同等功 配上相应的控制电路和软件逻辑设计,可实现机车受流功能的 能的部件,并通过一定的冗余逻辑使它们协调的同步运行,使 冗余。 系统应用功能的实现得到多重保证。 冗余功能概括起来有硬