專利名稱：直流75v型hxd機(jī)車牽車電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利涉及鐵路運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置。
背景技術(shù)：
目前鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的機(jī)務(wù)部門大量使用各型HXD機(jī)車，HXD機(jī) 車在整備場或檢修庫的牽車作業(yè)主要有以下三種方式。第一種方式是采用公鐵兩用車，采用公鐵兩用車來進(jìn)行機(jī)車的推送作業(yè)，需要轉(zhuǎn)線、對位，連接、拆除車鉤等輔助作業(yè)。采用這種方式雖然實現(xiàn)了 HXD機(jī)車的牽車作業(yè)，但存在以下幾個問題I.公鐵兩用車在線路上和整備場穿梭運(yùn)行，檢修庫和整備場的作業(yè)人員和設(shè)備多，存在安全隱患；2.公鐵兩用車需要專門的人來操作和維護(hù)，需要對操作、人員進(jìn)行專門的培訓(xùn)、考核；公鐵兩用車液壓系統(tǒng)故障率高、維護(hù)工作量大；3.公鐵兩用車轉(zhuǎn)線、對位、連接車鉤等輔助作業(yè)相當(dāng)費(fèi)時，工作效率低；由于機(jī)車的車鉤和公鐵兩用車的車鉤不一致，操作不當(dāng)還容易造成撞鉤事故。第二種方式就是利用HXD機(jī)車上DC600V插座，輸入直流600V電壓，操縱機(jī)車進(jìn)行牽車作業(yè)，需要地面提供直流600V電源裝置，地面直流600V電源裝置輸出線采用滾筒放線、卷線方式，使用該方式存在的以下幾個問題I.放線、卷線不方便，牽車距離也受到限制；2.跨股道牽車作業(yè)時，電源線纜將跨越股道，具有安全隱患，同時會影響跨越股道的機(jī)車通行；3.輸出電壓高，一旦線纜老化或磨損破皮就不安全，存在人身安全、勞動安全隱
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■/Qi、O第三種方式就是利用SS系列直流機(jī)車來推送HXD機(jī)車，利用SS系列直流機(jī)車的牽車來實現(xiàn)HXD機(jī)車的牽車作業(yè)，使用該方式存在的以下幾個問題I.存在著直流75V牽車電源裝置負(fù)荷過重，燒保險頻繁的現(xiàn)象；2.依賴SS系列直流機(jī)車，一旦SS系列直流機(jī)車與HXD機(jī)車不在同一股道上就無法完成牽車作業(yè)，效率非常低。發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在充分利用機(jī)務(wù)段整備場和檢修庫內(nèi)既有的交直機(jī)車(SS系列機(jī)車)直流牽車電源(DC75V (標(biāo)稱))，解決現(xiàn)有HXD機(jī)車牽車作業(yè)效率低、安全隱患大、故障率高、維護(hù)工作量大和操作局限性大等技術(shù)問題，以提供一種具有操作簡便、安全可靠、作業(yè)安全、節(jié)約成本和效率高等優(yōu)點(diǎn)的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本實用新型的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，由控制面板5、DSP中央處理單元4、IGBT驅(qū)動隔離單元3、IGBT逆變主電路2，其中控制面板5通過控制信號線連接DSP中央處理單元4，后者的六路SPWMl SPWM6電壓輸出端順次連接IGBT驅(qū)動隔離單元3和IGBT逆變主電路2，IGBT逆變主電路2向外輸出三相SPWM交流電。本實用新型的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，其中所述向外輸出三相SPWM交流電線路上分別對應(yīng)設(shè)有電流檢測單元一 7、電流檢測單元二 8和電流檢測單元三9，三個電流檢測單元的輸出端連接DSP中央處理單元4。本實用新型的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，其中所述DSP中央處理單元4通過控制信號線連接方向控制與故障顯示模塊6。實用新型的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，其中所述向外輸出三相SPWM交流電頻率為O. 5-2Hz。本實用新型直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置的有益效果 I、保障HXD機(jī)車牽車作業(yè)安全、防止事故的發(fā)生。HXD機(jī)車牽車電源裝置是隨車移動，在接好線后，利用牽車棒進(jìn)行牽車作業(yè)，操作與SS系列機(jī)車牽車方式一樣，解決了公鐵兩用車和DC600V電源牽車方式存在安全隱患，對機(jī)車牽車作業(yè)安全，保障勞動安全具有重大的意義。2、節(jié)省成本。HXD機(jī)車牽車電源裝置牽車與SS系列直流機(jī)車牽車方式一樣，不需要專門的培訓(xùn)就能完成。公鐵兩用車使用柴油，按一天使用柴油50升，市場價為7元/升，每天的成本將會是350元，一年的成本將會是350*365 = 127750元；再加上公鐵兩用車采用的機(jī)械和液壓，故障率也高，維護(hù)量大，成本高，在不計算公鐵兩用車本身的成本(40萬元左右)上，每年在人工、柴油消耗、維護(hù)等成本將達(dá)到30-40萬元左右，而HXD機(jī)車牽車電源裝置牽車沒有這些成本，節(jié)省了大量的成本。三、提高牽車作業(yè)的勞動效率使用公鐵兩用車需要轉(zhuǎn)線、對位，連接、拆除車鉤等輔助作業(yè)，在整備場比較狹小的地方，轉(zhuǎn)線需要到指定的地方，相當(dāng)費(fèi)時；在對位的時候，需要操作非常熟練，對于新手來說，對位也是相當(dāng)費(fèi)時的；對于連接，由于機(jī)車的車鉤和公鐵兩用車的車鉤不一致，很難對準(zhǔn)，操作不當(dāng)還容易造成撞鉤事故，綜合起來使用公鐵兩用車的作業(yè)時間平均8分鐘計算，而使用該裝置，掛裝置、開門、接線的時間不會超過3分鐘，大大縮短了每臺機(jī)車牽車作業(yè)的時間，提高勞動效率。
圖I本實用新型之控制原理示意圖圖2本實用新型之工作狀態(tài)示意圖圖中標(biāo)號說明I DC75V輸入、2 IGBT逆變主電路、3 IGBT驅(qū)動隔離單元、4 DSP中央處理單元、5控制面板、6方向控制與故障顯示模塊、7電流檢測單元一、8電流檢測單元二、9電流檢測單元三、If 16 SPWMfSPWM6、21三相交流電輸出線、22輸入電源指示、23方向控制轉(zhuǎn)換開關(guān)、24門檻、25故障指示、26機(jī)車門把手、27懸掛掛鉤、28機(jī)車車體、29 DC75V負(fù)線、30牽車棒、31裝置主機(jī)、32 DC75V正線、33帶自鎖的移動滾輪、34地面DC75V接電點(diǎn)具體實施方式
本實用新型詳細(xì)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用原理、作用與功效，參照附圖1-2，通過如下實施方式予以說明。本實用新型的工作原理將DC75V (可調(diào)范圍為DC60-100V)直接按VVVF控制方式逆變成O. 5-2Hz的三相SPWM交流電，供HXD機(jī)車交流牽引電機(jī)運(yùn)行，實現(xiàn)牽車作業(yè)。本實用新型的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，由控制面板5、DSP中央處理單元4、IGBT驅(qū)動隔離單元3、IGBT逆變主電路2，其中控制面板5通過控制信號線連接DSP中央處理單元4，后者的六路SPWMl SPWM6電壓輸出端順次連接IGBT驅(qū)動隔離單元3和IGBT逆變主電路2，IGBT逆變主電路2向外輸出三相SPWM交流電，向外輸出三相SPWM交流電線路上分別對應(yīng)設(shè)有電流檢測單元一 7、電流檢測單元二 8和電流檢測單元三9，三個電流檢測單元的輸出端連接DSP中央處理單元4。DSP中央處理單元4通過控制信號線連接方向控制與故障顯示模塊6。向外輸出三相SPWM交流電頻率為O. 5-2Hz。 其中控制面板5主要用于參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)顯示；DSP中央處理單元4完成根據(jù)設(shè)置的參數(shù)及反饋的電流，進(jìn)行VVVF計算控制生成滿足HXD機(jī)車交流牽引電機(jī)要求的SPWM電壓；IGBT驅(qū)動隔離單元3完成IGBT的驅(qū)動電源、信號放大、控制信號驅(qū)動；IGBT逆變主電路2完成根據(jù)SPWM的控制實現(xiàn)逆變；方向控制與故障顯示模塊6安裝在裝置的面板上，控制運(yùn)行的前后方向控制，該模塊通過轉(zhuǎn)換開關(guān)控制，在中間位置不輸出，故障顯示燈由紅燈顯示(亮為故障，不亮為正常)。本實用新型的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置的使用要求I.本裝置需要安裝帶自鎖的移動滾輪33，做到可移動；重量要輕，減小作業(yè)人員勞動強(qiáng)度；體積要小，不能超出限界；2.本裝置需要隨車移動，將該裝置掛在機(jī)車的門檻24上，將DC75V負(fù)線29線夾夾在機(jī)車門把手26上，不受周邊設(shè)備的影響；3.將本裝置的三相交流電輸出線21接到牽引變流器柜的三相輸出接頭(牽引電機(jī)接線)上，并聯(lián)運(yùn)行。本實用新型的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置的使用方法I.移動懸掛裝置將本裝置移動到需要進(jìn)行牽車作業(yè)的機(jī)車旁，并抬高300mm左右，懸掛在司機(jī)室的門檻上。2.接線I) U、V、W電機(jī)線的接線先打開牽引變流器柜的門板，將U、V、W線夾到交流牽弓I電機(jī)的U、V、W接線柱上。2) DC75V地線的連接將DC75V負(fù)線29直接夾在司機(jī)室的機(jī)車門把手26上。3)DC75V正線的連接DC75V正線32接在牽車棒30上。3.機(jī)車上的操作合上蓄電池閘刀，給機(jī)車控制電路供電，必須一要保障電空制動機(jī)電源工作正常，二要保障牽引變流器控制電源正常；將1-6牽引電機(jī)故障轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至故障位；司機(jī)手柄必須在零位。車上工作人員只操縱制動機(jī)進(jìn)行停車控制。4.機(jī)車下的操作車下牽車工作人員操作牽車棒30，需要牽車時將牽車棒直接處在DC75V牽車電源預(yù)埋的接電點(diǎn)上，牽車電源裝置上有燈指示，燈亮后10秒左右，裝置開始從O. 5Hz開始變頻啟動機(jī)車，最大輸出頻率為2Hz，機(jī)車移動一段距離后，牽車棒處下個接電點(diǎn)，反復(fù)這樣的操作來實現(xiàn)牽車。5.方向控制該裝置的側(cè)面裝有方向控制轉(zhuǎn)換開關(guān)23，U、V、W對應(yīng)順接到I或2或3位電機(jī)時，以I端方向為前，II端方向為后；U、V、W對應(yīng)順接到4或5或6位電機(jī)時，以II端方向為前，I端方向為后；U、V、W沒有對應(yīng)順接時以實際運(yùn)行方向進(jìn)行調(diào)整。綜上所述，本實用新型直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置具有操作簡便、安全可 靠、作業(yè)安全、節(jié)約成本和效率高等諸多技術(shù)特點(diǎn)，可應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸中整備場或檢修庫的各型HXD機(jī)車牽車作業(yè)。
權(quán)利要求1.直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，其特征在于由控制面板(5)、DSP中央處理單元(4)、IGBT驅(qū)動隔離單元(3)、IGBT逆變主電路(2)，其中控制面板(5)通過控制信號線連接DSP中央處理單元(4)，后者的六路SPWMl SPWM6電壓輸出端順次連接IGBT驅(qū)動隔離單元(3)和IGBT逆變主電路(2)，IGBT逆變主電路(2)向外輸出三相SPWM交流電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，其特征在于所述向外輸出三相SPWM交流電線路上分別對應(yīng)設(shè)有電流檢測單元一(7)、電流檢測單元二(8)和電流檢測單元三(9 )，三個電流檢測單元的輸出端連接DSP中央處理單元(4 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，其特征在于所述DSP中央處理單元(4)通過控制信號線連接方向控制與故障顯示模塊(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，其特征在于所述向外輸出三相SPWM交流電頻率為O. 5-2Hz。
專利摘要本實用新型涉及一種直流75V型HXD機(jī)車牽車電源裝置，涉及鐵路運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決現(xiàn)有HXD機(jī)車牽車作業(yè)效率低、安全隱患大、故障率高、維護(hù)工作量大和操作局限性大等技術(shù)問題。本實用新型由控制面板(5)、DSP中央處理單元(4)、IGBT驅(qū)動隔離單元(3)、IGBT逆變主電路(2)，其中控制面板(5)通過控制信號線連接DSP中央處理單元(4)，后者的六路SPWM1～SPWM6電壓輸出端順次連接IGBT驅(qū)動隔離單元(3)和IGBT逆變主電路(2)，IGBT逆變主電路(2)向外輸出三相SPWM交流電。
文檔編號H02M7/48GK202565188SQ20122016560
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者張國良 申請人:成都鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所