電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器的製作方法
2023-07-28 02:29:11 1
專利名稱：電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子系統及控制領域，具體涉及一種電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器。
背景技術：
直流電機車目前在礦山運輸領域應用仍十分廣泛。為確保電機車各項性能指標達到技術要求，一般在其出廠前均需進行性能試驗，而符合要求的直流穩壓電源則是其關鍵的試驗設備。由於直流電機車電壓和功率等級眾多，因而要求其試驗電源的功率容量大、調壓範圍大，目前有關該試驗電源的主電路一般採用感應調壓器調壓加功率二極體整流的結構形式，這種結構雖可滿足功率和調壓的基本要求，但因感應調壓器特性較軟而使電源存在帶負載能力差、動態響應速度慢及調壓過程中電壓不穩定等問題，對產品試驗造成了不利影響。
發明內容為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、性能穩定可靠、動態性能好的電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器。本實用新型解決上述技術問題的技術方案是包括控制器、同步脈衝產生電路、電壓反饋調理電路、第一邏輯自鎖電路、第二邏輯自鎖電路、第一隔離驅動電路、第二隔離驅動電路、斬波電路、制動電路、人機互動接口電路、鍵盤與顯示器，鍵盤與顯示器通過人機互動接口電路與控制器相連，所述控制器分別與同步脈衝產生電路、電壓反饋調理電路、第一邏輯自鎖電路、第二邏輯自鎖電路連接，所述第一邏輯自鎖電路、第一隔離驅動電路、斬波電路依次串接，所述第二邏輯自鎖電路、第二隔離驅動電路、制動電路依次串接。
上述電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器還包括過流保護電路，所述過流保護電路連接到控制器。上述電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器還包括RS232通信接口電路，所述RS232通信接口電路與控制器相連，將控制器相關運行數據傳送給上位機。本實用新型的有益效果本實用新型通過控制器採集鍵盤輸入的電壓給定值與實際輸出電壓反饋信號，經相關運算處理後輸出相應的控制信號並經隔離驅動後控制斬波穩壓電源的主電路，為電機車試驗提供所需的可調直流穩壓試驗電源，同時本實用新型還具有能耗制動控制單元以滿足電機車能耗制動試驗的控制要求。本實用新型具有結構簡單、性能穩定可靠、動態性能好的優點。
圖1是本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
[0009]
以下結合附圖和具體實施例對實用新型作進一步的說明。參考圖1，本實用新型由控制器1、同步脈衝產生電路2、電壓反饋調理電路3、過流保護電路4、第一邏輯自鎖電路5、第二邏輯自鎖電路8、第一隔離驅動電路6、第二隔離驅動電路9、斬波電路7、制動電路10、RS232通信接口 11、人機互動接口電路12、鍵盤13、顯示器14及穩壓電源15組成。所述控制器I分別與同步脈衝產生電路2、電壓反饋調理電路3、過流保護電路4、第一邏輯自鎖電路5、第二邏輯自鎖電路8、RS232通信接口電路11、人機互動接口電路12相連。控制器I完成信號採樣與轉換、運算處理及控制輸出；同步脈衝產生電路2與控制器I相連，通過捕捉同步信號產生同頻方波給控制器I提供時間基準；電壓反饋調理電路3與控制器I相連，檢測斬波穩壓環節前、後端電壓並將其轉換為標準電壓信號供控制器I採樣；過流保護電路4與控制器I相連，該電路通過檢測輸出電流反饋信號並與過流保護設定值比較，當輸出電流達到保護值時控制器實現保護停機； 第一邏輯自鎖電路5與控制器1、第一隔離驅動電路6相連，而第二邏輯自鎖電路8則分別與控制器1、第二隔離驅動電路9相連，兩路邏輯自鎖電路使控制器輸出的兩路PWM控制信號實現互鎖；第一隔離驅動電路6與第一邏輯自鎖電路5、斬波電路7相連，第二隔離驅動電路9則與第二邏輯自鎖電路8、制動電路10相連，第一隔離驅動電路6和第二隔離驅動電路9將控制器I輸出的兩路PWM控制信號進行隔離放大以提高其驅動能力並實現強、弱電的隔離；斬波電路7與第一隔離驅動電路6相連，由第一隔離驅動電路6輸出控制信號控制其IGBT通斷以實現斬波穩壓；制動電路10與第二隔離驅動電路9相連，由第二隔離驅動電路9輸出控制信號控制其制動IGBT導通以實現能耗制動；RS232通信接口 11與控制器I相連，將相關運行數據經RS232總線傳送給上位機，實現運行參數的遠程實時監測；人機互動接口電路12與控制器1、鍵盤13及顯示器14相連，實現鍵盤13及顯示器14與控制器I之間的數據傳輸，即將鍵盤13輸入的數據傳送給控制器1，或接收控制器I輸出的數據並傳至顯示器14進行顯示；穩壓電源15由降壓變壓器、穩壓晶片、濾波電路等組成，提供3路穩壓電源供各功能單元使用。本實用新型輸出兩組控制信號，分別控制斬波穩壓電路及能耗制動電路，通過控制器採集鍵盤輸入的電壓給定值與實際輸出電壓反饋信號，經相關運算處理後輸出相應的控制信號並經隔離驅動後控制斬波穩壓電源的主電路，為電機車試驗提供所需的可調直流穩壓試驗電源，同時本實用新型還具有能耗制動控制單元以滿足電機車能耗制動試驗的控制要求。具體使用時可根據試驗要求通過鍵盤預先設定好試驗所需電壓(給定電壓)、保護電壓、保護電流與升壓係數等技術參數，也可以在運行過程中在線改變上述參數，操作靈活方便。
權利要求1.一種電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器，其特徵在於包括控制器、同步脈衝產生電路、電壓反饋調理電路、第一邏輯自鎖電路、第二邏輯自鎖電路、第一隔離驅動電路、第二隔離驅動電路、斬波電路、制動電路、人機互動接口電路、鍵盤與顯示器，鍵盤與顯示器通過人機互動接口電路與控制器相連，所述控制器分別與同步脈衝產生電路、電壓反饋調理電路、第一邏輯自鎖電路、第二邏輯自鎖電路連接，所述第一邏輯自鎖電路、第一隔離驅動電路、斬波電路依次串接，所述第二邏輯自鎖電路、第二隔離驅動電路、制動電路依次串接。
2.根據權利要求1所述的電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器，其特徵在於還包括過流保護電路，所述過流保護電路連接到控制器。
3.根據權利要求1所述的電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器，其特徵在於還包括RS232通信接口電路，所述RS232通信接口電路與控制器相連，將控制器相關運行數據傳送給上位機。
專利摘要本實用新型公開了一種電機車可調直流斬波穩壓試驗電源控制器，其包括控制器、同步脈衝產生電路、電壓反饋調理電路、第一邏輯自鎖電路、第二邏輯自鎖電路、第一隔離驅動電路、第二隔離驅動電路、斬波電路、制動電路、過流保護電路、人機互動接口電路、鍵盤與顯示器。控制器通過採集鍵盤輸入的電壓給定值與實際輸出電壓反饋信號，經相關運算處理後輸出相應的控制信號並經隔離驅動後控制斬波穩壓電源的主電路，為電機車試驗提供所需的可調直流穩壓試驗電源，同時本實用新型還具有能耗制動控制單元以滿足電機車能耗制動試驗的控制要求。本實用新型具有結構簡單、性能穩定可靠、動態性能好的優點。
文檔編號G05B19/04GK202870517SQ20122061260
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月20日 優先權日2012年11月20日
發明者張小平, 尹翔, 李旋, 鄧景新 申請人:湖南科技大學