用于机车的牵引电机驱动系统的制作方法
【专利摘要】牵引电机驱动系统(200)包括互相并联布置的多个电枢(104)和互相串联布置的多个场电路(105)。多个场电路(105)与电枢(104)并联布置。牵引电机驱动系统(200)还包括场隔离系统(214)，该场隔离系统包括与至少一个场电路(105)相关的分接电路(215)。场隔离系统(214)包括第一场开关(216)，该第一场开关与多个场电路(105)串联布置且构造成在分接电路(215)的第一端子与至少一个场电路(105)的第一场端子之间切换。场隔离系统(214)包括第二场开关(217)，该第二场开关与多个场电路(105)串联布置且构造成在分接电路(215)的第二端子与至少一个场电路(105)的第二场端子之间切换。
【专利说明】用于机车的牵引电机驱动系统【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及牵引电机驱动系统，且更具体地涉及用于隔离机车上的直流牵引电机构件的系统和方法。
【背景技术】
[0002]牵引电机通常用于诸如柴油机电气机车的电动轨道车辆中。当今，许多机车采用多个直流牵引电机，通常为4个或6个，以提供用于长距离拖运大的有效载荷的充足拖力。在一些情形中，电机串联或并联连接，使得它们能从公共电气总线操作，从而简化布线和电机的电气控制。
[0003]在一些牵引电机系统中，牵引电机与至少3至5个其它电机并联和/或串联硬连线。尽管该布置结构允许电机共享公共电气总线，但它可能对大规模驱动系统故障敏感。在这些布置结构中，同一电路中的一个电机的故障可能导致所有电机都无法运转。例如，对于并联连接的电机而言，一个电机中引起短路状态的电气故障可能使电路中的所有其它牵引电机都无法工作。在这样的情况下，如果用于机车的所有牵引电机都位于同一电路上，则机车可能失去全部驱动能力。因此，为了防止一个电机的损失使整个机车无法工作的状态，可能需要用于选择性地隔离发生电气故障的驱动构件的系统。
[0004]一种用于在牵引电机构件失效的情况下维持牵引电机系统工作性能的方案被记载在美国专利N0.6，497，182B2( “’182专利，，)中。，182专利涉及一种系统，该系统据称结合了配置成与牵引电机中的至少一个牵引电机通信以使发生故障的电机与其它牵引电机电隔离的制动电机隔离开关。
[0005]’ 182专利中公开的系统所提供的电机隔离方案局限于电机的电枢和场绕组电路串联连接的牵引电机。结果，引起隔离开关的跳闸的任何故障有效地从电路移除了电机的电枢和对应的场绕组两者。然而，在某些状况下，可能有利的是保留选择性地仅移除电机的发生故障的构件而不是整个电机的能力。例如，在电机的场绕组已发生故障的状况下，可能有利的是允许电枢保留在电路中以使得保留电枢的动态制动能力。虽然’ 182专利允许牵引电机系统隔离发生故障的电机并保留其余电机的工作性能，但它可能不必要地从系统移除正常工作的构件一否则可能有助于驱动系统的工作性能的构件。
[0006]当前公开的牵引电机驱动系统针对于克服上述问题和/或本领域中的其它问题中的一个或多个问题。
【发明内容】
[0007]根据一个方面，本发明涉及一种牵引电机驱动系统。该牵引电机驱动系统可包括互相并联布置的多个电枢。该牵引电机系统还可包括互相串联布置的多个场电路，每个场电路都与相应的一个电枢相关。多个场电路可与多个电枢并联布置。该牵引电机驱动系统还可包括场隔离系统。该场隔离系统可包括与场电路中的至少一个场电路相关的分接电路。该分接电路可具 有第一和第二分接端子。该场隔离系统还可包括与多个场电路串联布置的第一场开关。该第一场开关可构造成在分接电路的第一分接端子与场电路中的至少一个场电路的第一场端子之间切换。该场隔离系统还可包括与多个场电路串联布置的第二场开关。该第二场开关可构造成在分接电路的第一分接端子与场电路中的至少一个场电路的第二场端子之间切换。
[0008]根据另一方面，本发明涉及一种用于选择性地隔离牵引电机驱动系统上的故障状态的方法。该方法可包括检测与牵引电机驱动系统的多个牵引电机中的至少一个牵引电机相关的故障状态以及识别多个串联连接的场电路之中与受该故障状态影响的牵引电机对应的场电路。该方法还可包括识别用于将该场对应的电路与串联连接的场电路中的其余场电路隔离的多个场开关。该方法还可包括产生用于操作识别出的多个场开关的控制信号。该控制信号可构造成使与多个串联连接的场电路串联布置的第一场开关从识别出的场电路的第一场端子切换到与该识别出的场电路相关的分接电路的第一分接端子。该控制信号还可构造成使与多个场电路串联布置的第二场开关从识别出的场电路的第二场端子切换到分接电路的第二分接端子。
[0009]根据另一方面，本发明涉及一种机车。该机车可包括多个车轴和多对车轮，每对车轮都附连在车轴中的一个车轴上。该机车还可包括彼此并联布置的多个电枢，每个电枢都可旋转地联接到车轴中的一个车轴。该机车还可包括互相串联布置的多个场电路，每个场电路都与相应的一个电枢相关。多个场电路可与多个电枢并联布置。该机车还可包括场隔离系统。机车的场隔离系统可包括与场电路中的至少一个场电路相关并包括第一和第二分接端子的分接电路。该场隔离系统还可包括与多个场电路串联布置的第一场开关。该第一场开关可构造成在分接电路的第一分接端子与场电路中的至少一个场电路的第一场端子之间切换。该场隔离系统还可包括与多个场电路串联布置的第二场开关。该第二场开关可构造成在分接电路的第一分接端子与场电路中的至少一个场电路的第二场端子之间切换。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1示出包括牵引电机的示例性机车。
[0011]图2提供了包括能够隔离发生故障的构件的电路的示例性牵引电机驱动系统的示意图。
[0012]图3示出每个场绕组都能被独立地隔离的定向。
[0013]图4示出场绕组成对被隔离的定向。
[0014]图5示出场绕组以3个为一组被隔离的定向。
[0015]图6提供了示出用于在电气故障的情况下隔离牵引电机构件的示例性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016]图1示出可与所公开的实施例一致地实施用于牵引电机隔离的系统和方法的示例性机车100。机车100可以是采用直流牵引电机进行推进的电动式轨道车辆。此外，任何采用直流牵引电机进行推进的电动车辆也可结合与所公开的实施例一致的用于牵引电机隔离的系统和方法。根据图1所示的示例性实施例，机车100可包括6对车轮101，其中每对车轮101都附连在可旋转地联接到牵引电机103的车轴102上。牵引电机103均可包括电枢104和场电路105。图2示出牵引电机驱动系统200内的电枢104和场电路105之间
的关系。
[0017]牵引电机驱动系统200包括协作成推进机车100的多个机械和电气构件。牵引电机驱动系统200可分割成两种不同但协作的子系统，即多个电枢子系统201和场绕组子系统202。如图2所示，牵引电机驱动系统200包括单个场绕组子系统202，该场绕组子系统202包括用于牵引电机驱动系统200的每个牵引电机103的场电路105。每个牵引电机103都具有单独的电枢子系统201。
[0018]场绕组子系统202可与多个电枢子系统201并联连接。在场绕组子系统202内，每个场电路105可互相串联连接。在该示例性实施例中，存在6个电枢子系统201，每个电枢子系统201都与6个牵引电机103中的一个牵引电机对应。为清楚起见，图2仅示出6个电枢子系统201中的3个电枢子系统。3个附加电枢子系统201可与图2所示的电枢子系统201并联连接。当然，本实施例可通过改变场绕组子系统202内的电枢子系统201的数量和场电路105的数量来变更成容纳不同数量的牵引电机103。
[0019]除场电路105外，场绕组子系统202还可包括在正常操作期间操作场电路105所需的构件。例如，场绕组子系统202还可包括限制器203、换向器204和一对场极性开关205,206o限制器203可与多个场电路105串联连接。
[0020]限制器203可实施为构造成调节通过场电路105的电流的功率调节装置。通过控制通过场电路105的电流，限制器203可构造成调节牵引电机103的转矩。举例而言，当机车100开始拖曳负载时，牵引电机103本来就在发电机低电压下需要大量电流来提供最初使机车100及其负载移动所需的转矩。随着机车100加速，对电流的需求在所施加的电压增大的同时减小。限制器203对该需求作出响应。
[0021]牵引电机驱动系统200可包括场极性开关205、206和换向器204。通过利用场极性开关205、206和换向器204操纵通过场绕组的电流方向，牵引电机驱动系统200能控制牵引电机103的旋转方向，从而允许机车100沿前进和后退两个方向行驶。
[0022]换向器204构造成充当与串联的场电路105的连接点。一对场极性开关205、206构造成在换向器204的不同连接点之间切换。第一场极性开关205可连接到限制器203且第二场极性开关206可连接到第二牵引总线209。场极性开关206、207可构造成改变场电路105的极性。
[0023]换向器204可连接到串联的场电路105。换向器204具有4个引线。第一对引线直接电连接到串联的场电路105。第二对引线是能与场极性开关205、206接合的一组连接点。当场极性开关205、206的方向切换时，这些开关连接到换向器204的不同引线，这有效地重新配置场绕组子系统202，从而使通过场绕组子系统202及其场电路105的电流换向。
[0024]该示例性实施例的场极性开关205、206是单极、双掷开关。在第一位置，场极性开关205、206直接连接到换向器204的第一对连接点。在该模式下，场极性开关205、206允许电流直接流过串联的场电路105。在第二位置，场极性开关205、206连接到换向器204的第二对连接点。在该模式下，电流在沿与它在场极性开关205、206处在第一位置时流动的方向相反的方向流过场电路105之前必须流过换向器204。
[0025]如图2所示，每个电枢子系统201都可包括电枢104、电机-制动器开关207和动态制动所需的其它构件，例如栅极电阻器210和动态制动控制信号211。电枢子系统210可包括在驱动模式和制动模式两者期间操作电枢104所需的构件。在各电枢子系统201内，电枢104连接到第一牵引总线208与第二牵引总线209之间。在通常驱动模式期间，电机-制动器开关207可将电枢104的第二引线连接到第二牵引总线209。电枢104的第一引线可经制动构件连接到第一牵引总线208。
[0026]动态制动电阻器如栅极电阻器210在本领域中是众所周知的，且它们仅在牵引电机驱动系统200构造成执行变阻动态制动的情况下使用。栅极电阻器210对于实施再生动态制动可能是不必要的。在动态制动期间，牵引电机103通常通过将车轮101的动能转化成电能来在减慢机车100时作为发电机工作。均与电枢104中的一个电枢串联布置的多个栅极电阻器210可用于所产生的电力作为热消散。本领域中公知的能够消散或利用在制动期间由牵弓I电机103产生的动力的任何方法或装置代替栅极电阻器210和动态制动控制电路 211。
[0027]制动器开关212与电机-制动器开关207相结合地用于将牵引电机驱动系统200从驱动模式切换到制动模式。牵引电机驱动系统200可包括均连接在电枢104中的一个电枢与栅极电阻器210中的一个栅极电阻器之间的多个制动器开关212。在驱动模式期间，制动器开关212保持断开，从而将栅极电阻器210电隔离。在制动模式期间，制动器开关212闭合，从而提供牵引电枢104与栅极电阻器210之间的电连接以允许栅极电阻器210消散在动态制动期间产生的过剩动力。制动器开关212可以是能够履行该功能的任何开关或接触器。在一个示例性实施例中，制动器开关212是单极、双掷开关。制动器开关212能通过操作员指令手动控制，或者它在电机-制动器开关207移动到制动位置时自动切换。
[0028]牵引电机驱动系统200能够隔离其中一个或多个构件发生故障的至少一个电枢子系统201。电枢隔离可通过连接到电枢104的电源开关213和电机-制动器开关207的选择性操作来实现。多个电枢104中的每个电枢都包括第一电枢端子和第二电枢端子。第一电枢端子经由电源开关213选择性地联接到第一牵弓I总线208。第二电枢端子联接到至少包括第一和第二开关位置的电机-制动器开关207。第一开关位置可构造成将第二电枢端子与第二牵引总线209电联接，而第二开关位置可构造成将第二电枢端子与第二牵引总线209分离。
[0029]电机-制动器开关207可以是在影响全部或一部分电枢子系统201的电气故障的情况下能够将电枢104与牵引电机驱动系统200的其余部分隔离的单极、三掷开关。根据一个示例性实施例，电机-制动器开关207可具有至少三种操作模式:驱动模式、隔离模式和制动模式。在驱动模式期间，电机-制动器开关207可将电枢104的第二引线连接到第二牵引总线209。为了隔离电枢子系统201，电机-制动器开关207转换到将电枢104的第二引线与任何电源电气地断开的第二模式。这与电源开关213的操作配合将电枢104与牵引电机驱动系统200的其余部分电气隔离。在第三位置，电机-制动器开关207可将第二电枢端子与第一牵引总线208电联接，以使电枢104转入制动模式。
[0030]在一个实施例中，电机-制动器开关207可构造成在影响全部或一部分电枢子系统201的电气故障的情况下自动隔离电枢104。在另一实施例中，电机-制动器开关207可构造成仅在从机车100的操作员或另一系统接收隔离电枢104的指令之后才隔离电枢104。本领域中公知能够断开电枢104的各种其它开关和接触器，其同样适于作为牵引电机驱动系统200的电机-制动器开关207操作。电机-制动器开关207可包括或实施为这些类型的构件中的任何构件。
[0031]电源开关213可以是能够通过将电枢子系统201与第一牵引总线208断开来将电枢子系统201与牵引电机驱动系统200的其余部分隔离的单极、单掷开关。在一个实施例中，电源开关213可操作成在影响全部或一部分电枢子系统201的电气故障的情况下自动隔离电枢104。替换地，电源开关213可以仅在从机车100的操作员或另一系统接收隔离电枢104的指令之后才隔离电枢104。本领域中公知能够断开电枢104的各种其它开关和接触器，其同样适于作为牵引电机驱动系统200的电源开关213工作。电源开关213可包括或实施为这些类型的构件中的任何构件。
[0032]在图2的示例性电路中，电机-制动器开关207和电源开关213构造成将包括电枢104、栅极电阻器210和动态制动控制电路211的电枢子系统201与牵引电机驱动系统200的其余部分隔离。替换地，电机-制动器开关207可以是仅能够在制动模式与驱动模式之间切换的单极、双掷开关。在该构型中，为了实现电枢隔离，可以加入专用隔离开关(未示出)以实现相同结果。
[0033]虽然在图2中未示出，但牵引电机驱动系统200的替换构型可包括更少的电源开关213和电机-制动器开关207，使得各电源开关213和电机-制动器开关207控制流向多个电枢子系统201的电流。不必每个电枢子系统201都具有专门的电源开关213和电机-制动器开关207。例如，成对的电枢子系统201可共享公共电源开关213和公共电机-制动器开关207。本领域的普通技术人员能设想电枢隔离构件的其它构型。
[0034]除电枢隔离外，牵引电机驱动系统200可构造成利用与场绕组子系统202相关的场隔离系统214来隔离有缺陷或发生故障的场电路105。场隔离系统214包括分接电路215、第一场开关216和第二场开关217。牵引电机驱动系统200可包括多个场隔离系统214,每个场隔尚系统214都与相应的一个场电路105相关。此外，多个场隔尚系统214可与相应的一对场电路105相关。在图2中,牵引电机驱动系统200包含三个场隔离系统214,每个场隔离系统都与一对场电路105对应。
[0035]在场绕组子系统202内，场电路105与第一场开关216和第二场开关217串联连接，所述场开关能从牵引电机驱动系统200移除有缺陷的场电路105。通过分接有缺陷的场电路105，牵引电机驱动系统200的其余场电路105继续接收电力并正常工作。图2所示的实施例允许牵引电机驱动系统200尽管存在发生故障的场电路105也实现通常4/6的牵引或制动效力。当第一场开关216和第二场开关217接合成隔离第一场电路105时,第一场开关216连接到分接电路215的第一端，且第二场开关217连接到分接回路215的第二端。在该构型中，场电路105被分接，使得电流继续流过场绕组子系统202的其余部分。
[0036]场开关216、217可以是在影响全部或一部分场电路105的电气故障的情况下能够将场电路105与牵引电机驱动系统200的其余部分隔离的任何电子机械构件。在一个实施例中，场开关216、217可以是单极、双掷开关。本领域中公知能够将场电路105与牵引电机驱动系统200的其余部分隔离的各种其它开关和接触器。场开关216、217可包括或实施为这些类型的构件中的任何构件。
[0037]场开关216、217的操作可以是自动或手动的。在一个实施例中，场开关216、217可以操作成在影响全部或一部分发生故障的场电路105的电气故障的情况下自动分接场电路105中的一个或多个场电路。替换地，场开关216、217可以操作成仅在从操作员接收将场电路105与牵引电机驱动系统200的其余部分隔离的指令之后才操作成分接场电路105。在又一实施例中，场开关216、217的操作可起因于自动或手动输入的组合。例如，第一场开关216可操作成仅在接收分接场电路105的指令之后才分接场电路105，并且第二场开关217 —旦第一场开关216已接合便自动操作。
[0038]应该强调的是，电源开关213和电机-制动器开关207以及第一场开关216和第二场开关217可以被单独控制成使得电枢子系统201的隔离不需要场绕组子系统202的隔离。同样，场绕组子系统202的隔离不需要电枢子系统201的隔离。
[0039]图2的示意图示出能够隔离电枢104和场电路105两者的示例性牵引电机驱动系统200。然而，还设想牵引电机驱动系统200可使用其中一种隔离能力来实施。例如，牵引电机驱动系统200可包括场电路隔离能力而不一定需要电枢隔离系统。替换地，牵引电机驱动系统200可被提供电枢隔离能力而不具备场隔离能力。因此，该系统无需局限于图2的特定实施例，而是可具有所述构件的不同构型。
[0040]设想机车100可包括用于操作员与牵引电机驱动系统200之间的通信的附加构件。例如，控制器可以是能够从传感器接收输入以检测电气故障的处理器。控制器还可构造成通知操作员发生电气故障并且可允许操作员发送控制信号以隔离受影响的构件。机车100可包括为操作员提供读取故障通知并向控制器发送指令的方式的操作员界面。例如，操作员界面可包括用于从控制器接收通知的处理器和用于向操作员显示这些通知的输出屏幕。操作员界面还可包括用于操作员向控制器发送命令以选择性地隔离电气构件的操作员输入系统，比如一系列按钮。
[0041]图2示出用于其中场电路105成对分组的示例性牵引电机驱动系统200的示意图。在发生故障的场电路105的情况下,包括发生故障的场电路105的一对场电路105将通过连接到分接电路215而被分接。在另一实施例中，通过向场绕组子系统202增加多个场开关216、217和分接电路215使得每个场电路105将具有两个专用的场开关216、217以及专用的分接电路215，可以单独隔离场电路105。在又一实施例中，场电路105分为更大的组布置。其它实施例和布置结构是可能的且对于本领域的技术人员来说应该显而易见。
[0042]图3-5示出场电路105的替换构型。图3示出这样的构型:其中各场电路105与其自身的场隔离系统214对应，使得各场电路105可以被单独分接。在该构型中，将存在用于每个牵引电机103的两个场开关216、217和一个分接电路215。图4示出如图2所示的场电路105的构型。在该构型中，每一对场电路105都具有对应的分接电路215和一对场开关216、217。最后，图5示出分3个一组布置的场电路105。在图5所示的构型中，每个场隔离系统214都与相应的一组3个场电路105相关。场电路105的构型可以定制成适应牵引电机驱动系统200的特定需求。此外，牵引电机驱动系统200可将场电路105构造成不同大小的组。
[0043]图6提供了示出用于在电气故障的情况下选择性地隔离牵引电机构件的示例性方法的流程图。该过程在传感器检测到与牵引电机驱动系统200的至少一个牵引电机103相关的电气故障状态时开始(步骤602)。能够感测电路的电气变化的传感器(未示出)可检测该故障状态。例如，电流传感器可检测牵引电机驱动系统200内与电气故障(或接地故障泄漏电流等)对应的电流突涌。该传感器可向控制器(未示出)通知该电气故障。
[0044]一旦检测到电气故障，便可识别电气故障的位置。在检测影响场电路105的电气故障的示例性过程中，这可包括识别多个串联连接的场电路105之中与受该故障状态影响的牵引电机103对应的场电路105(步骤604)。在另一实施例中，这可包括识别多个并联连接的电枢104之中与受该故障状态影响的牵引电机103对应的电枢104。识别电气故障的同一传感器也可用于定位电气故障。例如，每个电枢子系统201和每个场电路105都可与电流传感器相关以检测电气故障。控制器可从传感器接收指示发生电气故障的信号。控制器可基于哪一个传感器发送该信号来识别电气故障的位置。
[0045]为了隔离受影响的构件，控制器可识别与发生问题的电气构件对应的开关(步骤606)。如果发生问题的构件是场电路105，则控制器可识别用于将场电路105与串联连接的场电路105的其余部分隔离的相关的场开关216、217。在一个实施例中，传感器在通知控制器电气故障时可向控制器通知场开关216、217的身份。替换地或附加地，如果发生问题的电气构件被包含在电枢子系统201中，则控制器可识别用于将发生问题的电枢子系统201与电枢子系统201的其余部分隔离的相关的电机-制动器开关207和电源开关213。一旦识别能够隔离受影响的电气构件的开关，控制器便可启动构件隔离。
[0046]为了隔离受影响的场电路105，控制器便可产生用于操作场开关的控制信号(步骤608)。该控制信号可构造成使与多个串联连接的场电路105串联布置的第一场开关216从受影响的场电路105的第一场端子切换到与场电路105相关的分接电路215的第一分接端子。该控制信号还可构造成使与多个串联连接的场电路105串联布置的第二场开关217从受影响的场电路105的第二场端子切换到与场电路105相关的分接电路215的第二分接端子。
[0047]控制器可产生第二控制信号，以操作与识别出的受影响的电枢104相关的电机-制动器开关207。第二控制信号可构造成将电枢104与牵引电机驱动系统200隔离。电机-制动器开关207可以是具有三个开关位置设定的单极、三掷开关。驱动模式、制动模式和隔离模式。第二控制信号可包括从电机-制动器开关207的三个位置设定之中选择隔离位置设定的指令。为了隔离受影响的电枢子系统201，该过程还可包括产生与操作与识别出的电枢104相关的电源开关214以使识别出的电枢104断电的第三控制信号。
[0048]第三控制信号可包括断开电源开关214的指令，该指令将使电枢子系统201从第一牵引总线208断开。在接收第三控制信号后，电源开关213将断开，从而将电枢子系统201与第一牵引总线208电气地断开。这样，电源开关213和电机-制动器开关207将受影响的电枢子系统210与牵引电机驱动系统200电气隔离，使得无电流流向受影响的电枢104。电源开关213可以是单极、双掷开关。
[0049]在一个实施例中，控制器可产生用于通知操作员故障状态的信号。该通知可向操作员提供识别受故障状态影响的构件的信息。该控制器还可从操作员接收请求隔离故障电路的指令信号。在一个实施例中，操作员也是机车操作员。
[0050]工业适用性
[0051]所公开的本文中所述的用于牵引电机隔离的系统和方法提供了一种用于通过允许牵引电机驱动系统在影响其一个或多个构件的电气故障的情况下维持最大工作性能来提高牵引电机驱动系统的性能的可靠方案。通过仅隔离牵引电机受影响的部分，该牵引电机驱动系统保存了受影响的牵引电机的其余部分的工作性能以用于驱动或制动。这具有即使一些电气构件不工作也允许动态制动的另外的益处。[0052]当前公开的牵引电机驱动系统可具有若干优点。具体地，通过限制仅隔离已发生故障的那些单独的电枢或场电路，当前公开的隔离系统可有助于维持系统的最大工作能力。当机车距离维修站较远时这特别有利。
[0053]对本领域的技术人员来说将显而易见的是，可以对所公开的用于电动轨道车辆的牵引电机隔离的系统和相关方法作出各种修改和变更。根据本说明书和对本发明的实践，本发明的其它实施例对于本领域的技术人员来说将显而易见。本说明书和示例应当被认为只是示例性的，本发明的真实范围由以下权利要求和它们的等同方案指示。
【权利要求】
1.一种牵引电机驱动系统(200)，包括: 互相并联布置的多个电枢(104)； 互相串联布置的多个场电路(105),每个场电路(105)都与相应的一个电枢(104)相关，其中所述多个场电路(105)与所述多个电枢(104)并联布置； 场隔离系统(214)，包括: 分接电路(215)，所述分接电路与至少一个场电路相关并且包括第一分接端子和第二分接端子； 第一场开关(216)，所述第一场开关与所述多个场电路(105)串联布置并且构造成在所述分接电路(215)的所述第一分接端子与至少一个场电路的第一场端子之间切换；和 第二场开关(217)，所述第二场开关与所述多个场电路(105)串联布置并且构造成在所述分接电路(215)的所述第二分接端子与至少一个场电路的第二场端子之间切换。
2.根据权利要求1所述的牵引电机驱动系统(200)，还包括多个场隔离系统(214)，每个场隔离系统(214)都与相应的一个场电路(105)相关。
3.根据权利要求1所述的牵引电机驱动系统(200)，还包括多个场隔离系统(214)，每个场隔离系统(214)都与相应的一对场电路(105)相关。
4.根据权利要求1所述的牵引电机驱动系统(200)，还包括多个场隔离系统(214)，每个场隔离系统(214)都 与相应的一组三个场电路(105)相关。
5.根据权利要求1所述的牵引电机驱动系统(200)，其中，所述多个电枢(104)中的每个电枢都包括第一电枢端子和第二电枢端子，所述第一电枢端子经由电源开关(213)选择性地联接到第一牵引总线(208)且所述第二电枢端子联接到电机-制动器开关(207)，所述电机-制动器开关(207)至少包括第一开关位置和第二开关位置，所述第一开关位置构造成将所述第二电枢端子与第二牵引总线(209)电联接且所述第二开关位置构造成将所述第二电枢端子与所述第二牵引总线(209)分离。
6.根据权利要求1所述的牵引电机隔离系统(200)，其中，所述电机-制动器开关(207)包括单极、三掷开关，所述单极、三掷开关具有构造成将所述第二电枢端子与所述第一牵引总线(208)电联接的第三开关位置。
7.一种用于选择性地隔离牵引电机驱动系统(200)上的故障状态的方法，所述方法包括: 检测与牵引电机驱动系统的多个牵引电机(103)中的至少一个牵引电机相关的故障状态(602)； 识别多个串联连接的场电路之中与受故障状态影响的至少一个牵引电机(103)对应的场电路(105) (605)； 识别用于将对应的场电路(105)与串联连接的多个场电路中的其余场电路隔离的多个场开关(216，217) (606)； 产生用于操作识别出的多个场开关(105)的控制信号(606)，所述控制信号构造成: 使与所述多个串联连接的场电路(105)串联布置的第一场开关(216)从识别出的场电路的第一场端子切换到与所述识别出的场电路(105)相关的分接电路(215)的第一分接端子；并且 使与多个场电路(105)串联布置的第二场开关(217)从识别出的场电路(105)的第二场端子切换到所述分接电路(215)的第二分接端子。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括: 产生用于通知操作员故障状态的信号； 接收来自操作员的请求隔离所述故障状态的指令信号； 识别多个并联连接的电枢(104)之中与受故障状态影响的至少一个牵引电机(103)对应的电枢(104);以及 产生用于操作与识别出的电枢(104)相关的电机-制动器开关(207)的第二控制信号，所述第二控制信号配置成将识别出的电枢与所述牵引电机系统隔离。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述电机-制动器开关(207)包括具有三个开关位置的单极、三掷开关，其中产生所述第二控制信号包括产生隔离位置选择信号，所述隔离位置选择信号配置成从所述电机-制动器开关(207)的三个开关位置之中选择隔离位置。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括产生第三控制信号，所述第三控制信号用于操作与识别出的电枢(104)相关的电源开关(213)以使识别出的电枢(104)断电。
【文档编号】H02P5/685GK104010867SQ201280062951
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年8月16日 优先权日:2011年12月19日
【发明者】J·F·克拉尔, S·F·贝尔特拉米 申请人:铁路发展服务公司