專利名稱：工礦內(nèi)燃車電傳動(dòng)系統(tǒng)的工頻交直交供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工礦內(nèi)燃車的電傳動(dòng)系統(tǒng)，具體是工礦內(nèi)燃車電傳動(dòng)系統(tǒng) 的工頻交直交供電裝置。
技術(shù)背景工礦內(nèi)燃車是礦山、冶金、隧道工程、大型企業(yè)常用的一種運(yùn)輸設(shè)備，目前300kW以下產(chǎn)品以液壓傳動(dòng)為主，少數(shù)500kW左右的產(chǎn)品剛剛實(shí)現(xiàn)交直電傳 動(dòng)。液壓傳動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，啟動(dòng)加速性差，跑冒滴漏嚴(yán)重，日常維護(hù)工作量 大，產(chǎn)品壽命周期短；交一直電傳動(dòng)車與干線內(nèi)燃機(jī)車傳動(dòng)系統(tǒng)相似，牽引性 能優(yōu)于液傳車，但其輔助系統(tǒng)仍采用液壓傳動(dòng)，系統(tǒng)部件多，總體布置困難， 直流牽引電機(jī)維修量較大，開關(guān)及接觸器多，微機(jī)恒功控制裝置復(fù)雜。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有工礦內(nèi)燃車傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用不便等 問題，提供了一種工礦內(nèi)燃車電傳動(dòng)系統(tǒng)的工頻交直交供電裝置。并只以提供 該裝置的硬件結(jié)構(gòu)為目的。本實(shí)用新型是采取如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的工礦內(nèi)燃車電傳動(dòng)系統(tǒng)的工頻交 直交供電裝置，包括柴油機(jī)CYJ、主發(fā)電機(jī)TF和與PLC控制單元相連的司機(jī)控 制器AC，主發(fā)電機(jī)TF的勵(lì)磁線圈配置有微機(jī)控制的勵(lì)磁控制單元，主發(fā)電機(jī) TF的輸出端連接有二極管整流橋ZL, 二極管整流橋ZL的輸出端連接有由PLC 控制單元控制的逆變器UA，逆變器UA上連接有速度傳感器SS，逆變器UA輸
出端連接有交流牽引電動(dòng)機(jī)M。本實(shí)用新型采用通用工頻柴油發(fā)電機(jī)組提供交流電源，通過二極管整流橋 提供中間直流環(huán)節(jié)，釆用日益成熟的牽引逆變器為交流牽引電動(dòng)機(jī)供電，期間， 牽引逆變器根據(jù)PLC控制單元的控制指令K及速度傳感器SS的反饋信號(hào)Vf實(shí) 現(xiàn)對(duì)機(jī)車速度及牽引力的控制，保證機(jī)車低速時(shí)恒力矩、高速時(shí)恒功率運(yùn)行， 最終實(shí)現(xiàn)交一直一交電傳動(dòng)，從而使整車具備交流傳動(dòng)車系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、控制先進(jìn)、 運(yùn)行可靠、維護(hù)量少的特點(diǎn)；大幅提升牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和可靠性，降 低制造成本。本實(shí)用新型以工頻柴油發(fā)電機(jī)組為電源，以牽引逆變器為核心，通過獨(dú)特 的電路結(jié)構(gòu)，使工礦內(nèi)燃機(jī)車實(shí)現(xiàn)了交流傳動(dòng)，有效拓展了工礦機(jī)車應(yīng)用領(lǐng)域， 具有功能完善、控制可靠、性價(jià)比高、經(jīng)濟(jì)性好、維護(hù)方便的優(yōu)勢(shì)，適合在礦 山運(yùn)輸電機(jī)車、隧道工程車、工礦內(nèi)燃機(jī)車、軌道車等電氣傳動(dòng)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。


圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖；具體實(shí)施方式
工礦內(nèi)燃車電傳動(dòng)系統(tǒng)的工頻交直交供電裝置，包括柴油機(jī)CYJ、主發(fā)電 機(jī)TF和與PLC控制單元相連的司機(jī)控制器AC，主發(fā)電機(jī)TF的勵(lì)磁線圈配置有 微機(jī)控制的勵(lì)磁控制單元，主發(fā)電機(jī)TF的輸出端連接有二極管整流橋ZL， 二 極管整流橋ZL的輸出端連接有由PLC控制單元控制的逆變器UA，逆變器UA 上連接有速度傳感器SS,逆變器UA輸出端連接有交流牽引電動(dòng)機(jī)M。具體實(shí)施時(shí)，主發(fā)電機(jī)TF的輸出端還連接有工頻發(fā)電的用電控制電路。 所述工頻發(fā)電的用電控制電路可以采用常規(guī)公知的控制電路。本實(shí)用新型所述
工頻發(fā)電的用電控制電路包括連接于主發(fā)電機(jī)TF輸出供電回路的斷路器JC; 斷路器JC的輸出端(即XS端子)連接有電源指示燈1HL、 2HL、 3HL，同時(shí)， 通過切換幵關(guān)SA連接有電壓表PV;斷路器JC的輸出端還連接有互感器TA， 互感器的輸出端連接有電流表PA。使用時(shí)，用戶可通過XS端子，將用電負(fù)載 與機(jī)車電源連接，實(shí)現(xiàn)電能輸出。當(dāng)機(jī)車停車時(shí)，輸出最大電源功率等于機(jī)車 功率；牽引時(shí)，最大電源輸出等于機(jī)車功率與牽引功率之差。所述的勵(lì)磁控制單元為AVR勵(lì)磁控制器。AVR勵(lì)磁控鬼f器通過斬波方式控 制主發(fā)電機(jī)TF的勵(lì)磁電流，保證柴油發(fā)電機(jī)組電壓恒定工頻380V，實(shí)現(xiàn)在機(jī) 車牽引過程中同步提供工頻電源。采用本實(shí)用新型后，工礦內(nèi)燃機(jī)車傳動(dòng)系統(tǒng)由性能欠佳的液傳系統(tǒng)及系統(tǒng) 復(fù)雜、維護(hù)不便的交一直傳動(dòng)系統(tǒng)，升級(jí)為先進(jìn)可靠的交流傳動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)技 術(shù)性能及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)大幅提升。同時(shí)，機(jī)車在牽引或停車工況下，均可同步向線 路運(yùn)行區(qū)間的各類電動(dòng)機(jī)械提供穩(wěn)定可靠、功率強(qiáng)勁工頻電源，也可向野外施 工人員提供充裕的生活照明用電，改善施工作業(yè)條件，有效拓展了機(jī)車功能， 減少了設(shè)備投資，降低了維護(hù)費(fèi)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)實(shí)踐證明，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1. 一機(jī)兩用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔。由于獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu)，用一套柴油發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了機(jī)車牽引、工頻電源輸 出兩種功能，機(jī)車既是性能先進(jìn)的牽引車，又是功率強(qiáng)大、方便可靠的移動(dòng)電 站，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，設(shè)備利用率高。2. 性價(jià)比高，經(jīng)濟(jì)性好。由于工頻電源輸出裝置成本較低，使機(jī)車在成本制造基本不變的前提下實(shí)
現(xiàn)了功能上的突破；同時(shí)，減少了用戶購置發(fā)電車或工頻柴油發(fā)電機(jī)組的費(fèi)用，提高了投資經(jīng)濟(jì)效益。3. 控制先進(jìn)，運(yùn)行可靠。PLC控制單元及AVR勵(lì)磁控制器，均采用成熟先進(jìn)的數(shù)字控制；配電裝置 保護(hù)及檢測(cè)功能齊全；牽引逆變器與既有交流電機(jī)車產(chǎn)品相同，成熟可靠。數(shù) 字控制及交流傳動(dòng)，有效保證了機(jī)車牽引運(yùn)行的可靠性及工頻電源的高品質(zhì)。4. 性能優(yōu)異，功能拓展，發(fā)電功率大幅提高。通常，后掛電源車或柴油機(jī)組的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于機(jī)車牽引功率；而采用本實(shí) 用新型后，發(fā)電功率可與牽引功率相當(dāng)，充?？煽康墓ゎl電源為野外施工、生 活提供了更大的靈活性和方便性。
權(quán)利要求1、 一種工礦內(nèi)燃車電傳動(dòng)系統(tǒng)的工頻交直交供電裝置，包括柴油機(jī)(CYJ)、 主發(fā)電機(jī)(TF)和與PLC控制單元相連的司機(jī)控制器(AC)，主發(fā)電機(jī)(TF) 的勵(lì)磁線圈配置有微機(jī)控制的勵(lì)磁控制單元，主發(fā)電機(jī)(TF)的輸出端連接有 二極管整流橋(ZL)，其特征在于二極管整流橋(ZL)的輸出端連接有由PLC 控制單元控制的逆變器(UA)，逆變器(UA)上連接有速度傳感器(SS)，逆變 器(UA)輸出端連接有交流牽引電動(dòng)機(jī)(M)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工礦內(nèi)燃車龜傳動(dòng)系統(tǒng)的工頻交直交供電裝置， 其特征在于主發(fā)電機(jī)(TF)的輸出端還連接有工頻發(fā)電的用電控制電路，所述 工頻發(fā)電的用電控制電路包括連接于主發(fā)電機(jī)(TF)輸出供電回路的斷路器(JC);斷路器(JC)的輸出端連接有電源指示燈(1HL、 2HL、 3HL)，同時(shí)， 通過切換開關(guān)(SA)連接有電壓表(PV);斷路器(JC)的輸出端還連接有互 感器(TA)，互感器的輸出端連接有電流表(PA)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工礦內(nèi)燃車電傳動(dòng)系統(tǒng)的工頻交直交供電 裝置，其特征在于所述勵(lì)磁控制單元為AVR勵(lì)磁控制器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及工礦內(nèi)燃車的電傳動(dòng)系統(tǒng)，具體是工礦內(nèi)燃車電傳動(dòng)系統(tǒng)的工頻交直交供電裝置。解決了現(xiàn)有工礦內(nèi)燃車傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用不便等問題，該供電裝置包括柴油機(jī)CYJ、主發(fā)動(dòng)機(jī)TF和與PLC控制單元相連的司機(jī)控制器AC，主發(fā)電機(jī)TF的勵(lì)磁線圈配置有微機(jī)控制的勵(lì)磁控制單元，主發(fā)電機(jī)TF的輸出端連接有二極管整流橋ZL，二極管整流橋ZL的輸出端連接有由PLC控制單元控制的逆變器UA，逆變器UA上連接有速度傳感器SS，逆變器UA輸出端連接有交流牽引電動(dòng)機(jī)M。本實(shí)用新型具有功能完善、控制可靠、性價(jià)比高、經(jīng)濟(jì)性好、維護(hù)方便的優(yōu)勢(shì)，適合在礦山運(yùn)輸電機(jī)車、隧道工程車、工礦內(nèi)燃機(jī)車、軌道車等電氣傳動(dòng)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02M3/22GK201039009SQ20072010074
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者程衛(wèi)東, 董曉妮, 陳國(guó)棟 申請(qǐng)人:中國(guó)北車集團(tuán)永濟(jì)電機(jī)廠