交流電力機車用牽車機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力機車維修技術領域，具體涉及一種交流電力機車用的牽車裝置。
【背景技術】
[0002]現有的直流電力機車在庫內進行維修檢查時，要進入無電區或無火狀態，此時機車自身無法移動，一般在檢修庫區的地面上布設若干牽引點，提供40V?80V低壓直流電，通過牽車電纜(棒)供給機車底部的直流牽引電機，機車就可緩慢移動，這種操作方法稱作牽車。然而，對于新型交流電力機車，因其牽引電機為三相交流電動機，該低壓直流電無法使機車的牽引逆變器或交流牽引電機正常工作。欲使機車移動，唯有借助調車機車或公鐵兩用車來進行牽引。對于前者，一要占用設備資源，二要有專門的調車司機來操作，并反復在無電區牽車和在有電區升弓受電兩種狀態之間切換；對于后者，以蓄電池為動力的公鐵兩用車的續航能力有限，以燃油發動機為動力的公鐵兩用車環境污染較大，并且，使用成本較高、牽引力受到機車軸重和輪軌粘著力的限制，因此，采用調車機車或公鐵兩用車的做法均存在不足之處。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種交流電力機車用牽車機，在現有庫內低壓直流供電情況下使機車的交流牽引電機能夠低速旋轉并產生大牽引力矩。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:一種交流電力機車用牽車機，包括地面直流電源柜1、牽車觸點2、牽車棒3、車載逆變電源箱4、三相隔離閘刀5、軌道回流線6，地面直流電源柜I位于檢修庫內，牽車觸點2與軌道回流線7平行布設，牽車棒3的一端插入機車車體側面的牽車插座內，另一端與牽車觸點2間斷接觸，車載逆變電源箱4布置在機車牽引變流柜的側面，內設逆變裝置9，通過三相隔離閘刀5實現與交流牽引電機7的電路連接。
[0005]作為優選方案之一，逆變裝置9包括電源輸入濾波電路41、溫度檢測電路42、控制直流穩壓電源43、電壓檢測電路44、電流檢測電路45、IGBT逆變橋46、IGBT開關元件過流過壓吸收電路47、SPffM控制電路48、SPffM驅動電路49，電源輸入濾波電路41由二極管和濾波電容組成，控制直流穩壓電源43為溫度檢測電路42、電壓檢測電路44、電流檢測電路45、SPffM控制電路48、SPffM驅動電路49提供穩定的工作直流電壓。
[0006]作為優選方案之一，在三相隔離閘刀5的手柄上設置限位板8。
[0007]本實用新型利用車載逆變電源箱將輸入的40V?80V低壓直流電逆變為三相可變頻交流電，并提供給電力機車的某一位交流牽引電機，既有效利用了檢修庫內已有的直流牽車電源，又充分發揮了交流電力機車的軸重和輪軌粘著力，從而合理解決了交流電力機車的出入庫牽車難題。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型牽車機總體組成示意圖。
[0009]圖2為本實用新型逆變裝置的電路原理圖。
[0010]圖3為逆變裝置、三相隔離閘刀和限位板的位置關系示意圖。
[0011]圖中:1_地面直流電源柜，2-牽車觸點，3-牽車棒，4-車載逆變電源箱，5-三相隔離閘刀，6-交流牽引電機，7-軌道回流線，8-限位板，9-逆變裝置，41-電源輸入濾波電路，42-溫度檢測電路，43-控制直流穩壓電源，44-電壓檢測電路，45-電流檢測電路，46-1GBT逆變橋，47-1GBT開關元件過流過壓吸收電路，48-SPWM控制電路，49-SPWM驅動電路。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明。
[0013]如圖1所示，交流電力機車用牽車機包括地面直流電源柜1、牽車觸點2、牽車棒3、車載逆變電源箱4、三相隔離閘刀5、軌道回流線6，地面直流電源柜I位于檢修庫內，牽車觸點2與軌道回流線7平行布設，牽車棒3的一端插入機車車體側面的牽車插座內，另一端與牽車觸點2間斷接觸，車載逆變電源箱4布置在機車牽引變流柜的側面，內設逆變裝置9，通過三相隔離閘刀5實現與交流牽引電機7的電路連接。
[0014]如圖2所示，逆變裝置9包括電源輸入濾波電路41、溫度檢測電路42、控制直流穩壓電源43、電壓檢測電路44、電流檢測電路45、IGBT逆變橋46、IGBT開關元件過流過壓吸收電路47、SPffM控制電路48、SPffM驅動電路49，電源輸入濾波電路41由二極管和濾波電容組成，控制直流穩壓電源43為溫度檢測電路42、電壓檢測電路44、電流檢測電路45、SPffM控制電路48、SPffM驅動電路49提供穩定的工作直流電壓，其輸入要求符合地面直流電源柜提供的40V?80V電壓幅度，穩定輸出5V和24V直流電壓。
[0015]逆變裝置的工作原理:利用車載逆變電源箱將地面直流電源柜提供的40V?80V低壓直流電逆變為三相可變頻交流電，并提供給電力機車的某一位交流牽引電機使用，并設置電壓監測、電流負載控制以及溫度保護等功能。
[0016]逆變裝置的工作由SPffM控制電路控制，電壓、電流、溫度反饋信號都集中在SPffM控制程序板上進行整形，放大和AD轉換處理，用于實現保護邏輯，發送SPffM脈沖或封鎖SPffM脈沖。
[0017]地面直流電源柜提供的直流電為三相工頻交流電通過降壓隔離變壓器后直接整流輸出(電壓一般為40V?80V)，不帶穩壓調節，該電壓進入逆變裝置以后，通過二極管進入60000 yF的濾波電解電容進行濾波，一方面起到一定的穩壓作用，另一方面防止后面的SPffM開關影響地面電源的穩定，同時抑制dv/dt。
[0018]直流電壓進入IGBT三相逆變橋，通過SPffM控制開關后，輸出三相SPffM波形，三相電壓的峰值電壓等于直流輸入的電壓。
[0019]電壓傳感器送出直流電壓信號，在電壓檢測電路上進行濾波放大并且A/D轉換，為主控板輸出頻率和脈沖寬度提供參數，電流傳感器送出的電流信號在電流檢測電路上進行全波整流和濾波放大后，為主控制板的負載保護提供參數，另外還有溫度傳感器提供溫度信號，以防止散熱器過熱而燒損IGBT。
[0020]在IGBT開關元件投入工作時，由于電機電感的作用，特別是關斷瞬間在IGBT上會產生很高的關斷過電壓，需要通過電壓吸收板來抑制過電壓對IGBT的沖擊。
[0021 ] SPffM驅動電路49將SPffM控制電路48的SPffM信號放大后驅動IGBT開通和關斷，提供足夠的門極驅動電流。
[0022]如圖3所示，機車在投入正常運行而不進行牽車操作時，三相隔離閘刀5將逆變裝置9與機車交流牽引電機電路斷開，防止機車主電路高壓進入車載逆變電源箱而造成牽車機損壞和其它人身傷害。
[0023]車載逆變電源箱的柜門與機車牽引變流柜的門禁聯鎖桿重聯在一起，在三相隔離閘刀的手柄上設置限位板8 ο牽車時先抽出門禁聯鎖桿才能開啟車載逆變電源箱的柜門，合上三相隔離閘刀5，此時限位板8限制柜門關閉，禁止門禁聯鎖桿插到位。將方向開關扳至需要運行的方向，在車下將牽車棒插入機車車體側面的牽車插座內，用牽車棒觸擊牽車點，即可牽車。
[0024]牽車機的使用操作應注意的事項:在上電啟動3秒左右時牽引力矩最大，但轉速低，此方法使機車能克服較大的機車起動阻力，以后力矩逐漸減小，牽引速度增加，使機車平穩加帶。如果斷電馬上又點擊牽車點供電，會導致機車電機運行轉速還高于牽車裝置輸出的啟動轉速，機車運行不穩，并產生噪音，所以牽車時的操作方法最好是點住牽車點不放讓機車提高速度，然后等機車滑行直至速度降至很低或快停止時，再點住牽車點提速，這樣機車運行比較平穩(因為交流電機不同于直流電機，其轉速與逆變輸出有關)。牽車時車上有人隨時換向，可以使機車產生電制動，以防止機車沖過標造成危險。
[0025]本實用新型并不限于上述實施方式，在所屬技術領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種交流電力機車用牽車機，包括地面直流電源柜(I)、牽車觸點(2)、牽車棒(3)、車載逆變電源箱(4)、三相隔離閘刀(5)、軌道回流線(6)，其特征在于:所述地面直流電源柜(I)位于檢修庫內，牽車觸點(2)與軌道回流線(7)平行布設，牽車棒(3)的一端插入機車車體側面的牽車插座內，另一端與牽車觸點(2)間斷接觸，車載逆變電源箱(4)布置在機車牽引變流柜的側面，內設逆變裝置(9)，通過三相隔離閘刀(5)實現與交流牽引電機(7)的電路連接。2.根據權利要求1所述的一種交流電力機車用牽車機，其特征在于:所述逆變裝置(9)包括電源輸入濾波電路(41)、溫度檢測電路(42)、控制直流穩壓電源(43)、電壓檢測電路(44)、電流檢測電路(45)、IGBT逆變橋(46)、IGBT開關元件過流過壓吸收電路(47)、SPffM控制電路(48)、SPffM驅動電路(49)，電源輸入濾波電路(41)由二極管和濾波電容組成，控制直流穩壓電源(43 )為溫度檢測電路(42 )、電壓檢測電路(44)、電流檢測電路(45 )、SPffM控制電路(48)、SPffM驅動電路(49)提供穩定的工作直流電壓。3.根據權利要求1所述的一種交流電力機車用牽車機，其特征在于:在所述三相隔離閘刀(5)的手柄上設置限位板(8)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種交流電力機車用牽車機，包括地面直流電源柜、牽車觸點、牽車棒、車載逆變電源箱、三相隔離閘刀、軌道回流線，地面直流電源柜位于檢修庫內，牽車觸點與軌道回流線平行布設，牽車棒的一端插入機車車體側面的牽車插座內，另一端與牽車觸點間斷接觸，車載逆變電源箱布置在機車牽引變流柜的側面，內設逆變裝置，通過三相隔離閘刀實現與交流牽引電機的電路連接。本實用新型既有效利用了檢修庫內已有的直流牽車電源，又充分發揮了交流電力機車的軸重和輪軌粘著力，從而合理解決了交流電力機車的出入庫牽車難題。
【IPC分類】B60L9/22, H02M7/5387
【公開號】CN204749877
【申請號】CN201520472380
【發明人】錢功
【申請人】錢功
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月30日