新型直流勵磁裝置的製作方法
2023-06-05 17:51:51
專利名稱：新型直流勵磁裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電傳動內燃牽引車的勵磁裝置，具體是一種新型直流勵磁裝置。
背景技術：
電傳動內燃機車的勵磁裝置是電傳動系統的關鍵部件，負責提供同步主發 電機勵磁電流，並保證機車按恆功或恆速特性運行， 一旦該裝置出現故障，系 統的同步主發無法發電，機車也將無法運行。因此，勵磁裝置是電傳動機車安 全運行的必備條件。既有勵磁裝置主要有兩種 一種是配備專用的感應子勵磁 機，提供同步主發電機的勵磁電流，其容量在30 45kVA之間，重量可達350kg， 容量、體積均較大，安裝布置繁瑣；另一種是採用無刷勵磁同步主發電機，由 38 80kW的直流啟動發電機向恆功勵磁裝置提供DC110V勵磁電源，該系統 雖取消了專用勵磁機，但仍無法擺脫對大功率、高電壓的啟動發電機的依賴。隨著電傳動機車在鐵路工務部門、地鐵運營及施工領域的日益推廣應用， 既有機車勵磁系統因體積大、布置繁瑣、成本高等原因，己不適合中小功率內 燃牽引車的運行需要。中小功率牽引機車迫切需要一種簡潔、可靠的勵磁裝置， 在保證整車安全運行的前提下，有效降低系統成本，以提高產品競爭力。發明內容本發明為了解決現有勵磁裝置體積較大、安裝布置繁瑣等問題，提供了一 種新型直流勵磁裝置。本發明是採用如下技術方案實現的新型直流勵磁裝置，包括恆功勵磁控 制器AE，還包括初級繞組與同步主發電機GS單相輸出相連的隔離變壓器T， 隔離變壓器T次級繞組兩端並聯有可控矽V1、可變電阻Rf、隔離二極體V2、 同步主發電機GS的勵磁線圈WF、熔斷器FU與恆功勵磁控制器AE的串聯支 路；可控矽V1的陰極與隔離變壓器T次級繞組的負極端之間串聯有濾波電容 C，可控矽V1的陰極經觸發電路Kp與其控制極相連；還包括陰極與隔離二極 管V2的陰極相連的隔離二極體V3，隔離二極體V3與同步主發電機GS的勵 磁線圈WF、熔斷器FU、恆功勵磁控制器AE串聯形成並聯於柴油機啟動 DC24V蓄電池兩端的串聯支路。隔離變壓器T將同步主發電機GS輸出的高壓交流電調整為適宜勵磁的低 壓交流電，並實現本發明所述勵磁裝置的電氣迴路與同步主發電機GS主迴路 的電氣隔離，隔離變壓器T的變比i由同步主發電機GS的輸出電壓U卜及所 需的直流勵磁電壓決定，容量為1.5 2kVA;隔離變壓器T輸出的單相交流電 壓經可控矽Vi轉換為脈動、穩定的直流電壓，然後經濾波電容C轉換成平直、 穩定的直流電壓Udc;同時可控矽K觸發電路Kp根據直流電壓UDc的反饋信 號Uf，提供可控矽Vi的門極控制信號pulse，實現直流電壓UDc:的動態調整， 確保直流輸出穩定；直流電壓UDc經可調電阻Rf、隔離二極體V2、同步主發 電機GS的勵磁線圈Wf、熔斷器FU向恆功勵磁控制器AE供電當UDC-URf > (24-0.7) V時，V2導通，V3截止，此時同步主發電機GS輸出電能經降壓、 整流及濾波後，向主發電機勵磁繞組Wf提供勵磁電流；當UDC-URf< (24-0.7) V時，V2截止，V3導通，此時由柴油機啟動DC24V蓄電池向Wf提供勵磁電 流；恆功勵磁控制器AE根據柴油機轉速信號ne、牽引電動機電壓、電流反饋信號UDf、 IDf，動態調整主發勵磁電流If,最終實現牽引車的恆功或恆速運行。 與現有技術相比，本發明取消了既有功率大、體積大的專用勵磁機或直流啟動發電機，利用電傳動內燃牽引車的同步主發電機GS提供勵磁裝置所需的 電能，由於同步主發電機GS的容量遠大於本發明所述勵磁裝置的勵磁功率， 因此勵磁裝置造成的同步主發電機GS三相負載不平衡可以忽略；利用隔離降 壓變壓器T實現勵磁裝置與同步主發電機GS主電路的隔離與電壓匹配採用 單相可控矽Vi整流及濾波電容C濾波，調整並穩定同步主發電機GS直流勵 磁電壓；採用隔離二極體V2、 V3構成並聯二極體隔離電路，實現了雙路勵磁 電源的自動切換；用恆功勵磁控制器調整同步主發電機GS勵磁電流，實現牽 引車的恆功或恆速運行；禾U用牽引車DC24V啟動蓄電池，提供同步主發電機 GS的起步勵磁電壓，並在可控矽自動調壓迴路故障時，利用啟動蓄電池提供 故障狀態下的備用勵磁(即當UDC值低於規定值時，自動為同步主發提供勵磁 電流備用，為牽引車安全運行提供保障；)；使裝置具備了雙路勵磁電源，提高 勵磁裝置可靠性，保證機車安全運行。可調電阻Rf及熔斷器FU對勵磁迴路 進行限壓、限流保護，同時可調電阻Rf使勵磁電壓與不同主發電機勵磁繞組 Wf相匹配，可充分擴展，勵磁裝置的使用範圍。另外，可控矽V1的觸發電路 Kp是現有公知電路，因此說明書中未作描述。本發明具有電路結構簡潔、總體布置合理、製造成本低、運行可靠性高的 特點，有望在軌道車、地鐵牽引車、施工作業車等中小功率內燃牽引車領域得 到推廣應用。
圖1為本發明的電路原理圖；具體實施方式
新型直流勵磁裝置，包括恆功勵磁控制器AE，還包括初級繞組與同步主 發電機GS單相輸出相連的隔離變壓器T，隔離變壓器T次級繞組兩端並聯有 可控矽V1、可變電阻RF、隔離二極體V2、同步主發電機GS的勵磁線圈WF、 熔斷器FU與恆功勵磁控制器AE的串聯支路；可控矽VI的陰極與隔離變壓 器T次級繞組的負極端之間串聯有濾波電容C，可控矽V1的陰極經觸發電路 KP與其控制極相連；還包括陰極與隔離二極體V2的陰極相連的隔離二極體 V3，隔離二極體V3與同步主發電機GS的勵磁線圈WF、熔斷器FU、恆功勵 磁控制器AE串聯形成並聯於柴油機啟動DC24V蓄電池兩端的串聯支路。具體實施時，恆功勵磁控制器AE可以採用先進的微機控制勵磁裝置，也 可採用相對簡單的模擬電路勵磁裝置。
權利要求
1、一種新型直流勵磁裝置，包括恆功勵磁控制器AE，其特徵在於還包括初級繞組與同步主發電機GS單相輸出相連的隔離變壓器T，隔離變壓器T次級繞組兩端並聯有可控矽V1、可變電阻Rf、隔離二極體V2、同步主發電機GS的勵磁線圈Wf、熔斷器FU與恆功勵磁控制器AE的串聯支路；可控矽V1的陰極與隔離變壓器T次級繞組的負極端之間串聯有濾波電容C，可控矽V1的陰極經觸發電路Kp與其控制極相連；還包括陰極與隔離二極體V2的陰極相連的隔離二極體V3，隔離二極體V3與同步主發電機GS的勵磁線圈Wf、熔斷器FU、恆功勵磁控制器AE串聯形成並聯於柴油機啟動DC24V蓄電池兩端的串聯支路。
全文摘要
本發明涉及電傳動內燃牽引車的勵磁裝置，具體是一種新型直流勵磁裝置。解決了現有勵磁裝置體積較大，安裝布置繁瑣等問題，該裝置包括恆功勵磁控制器、隔離變壓器，隔離變壓器次級繞組兩端並聯有可控矽、可變電阻、隔離二極體V2、同步主發電機的勵磁線圈、熔斷器與恆功勵磁控制器的串聯支路；可控矽的陰極與隔離變壓器次級繞組的負極端之間串聯有濾波電容，可控矽的陰極經觸發電路與其控制極相連；還包括隔離二極體V3，隔離二極體V3與同步主發電機的勵磁線圈、熔斷器、恆功勵磁控制器串聯形成並聯於柴油機啟動DC24V蓄電池兩端的串聯支路。本發明具有電路結構簡潔、總體布置合理、製造成本低、運行可靠性高的特點。
文檔編號H02K19/26GK101257242SQ20071018569
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者程衛東, 聶揚江, 董曉妮, 陳國棟 申請人:永濟新時速電機電器有限責任公司