內燃機車可編程序控制器電控裝置的製作方法
2023-10-06 11:47:39
專利名稱：內燃機車可編程序控制器電控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於內燃機車電氣控制技術。
目前，內燃機車電控系統大多採用繼電器控制。繼電器由線圈、簧片、觸點等組成，繼電器之間及與其它電器之間採用硬連線聯接，司機通過控制器控制這些繼電器，再經它們驅動各種接觸器、電空閥推動機車上其它部件動作以實現整臺機車的操縱。但是繼電器控制存在以下問題首先觸點易被電弧灼傷造成接觸不良，致使司機預期的操作無法實現，其次由於繼電器很多，一旦出了故障，由於無檢測顯示裝置，給排除電氣故障帶來困難，對操作者要求具有較高的電氣技術水平，再者由於採用硬線連接，機車電氣組裝工藝過程複雜，修改困難。
為此，本實用新型的目的就是要提供一種新型的內燃機車電控裝置，其採用無觸點可編程序控制方式，且帶有故障顯示，把原來強電流控制變成微電流控制，使內燃機車上的各種檢測元件、操作元件處於無電流情況下工作，從而保證各種檢測元件、操作元件的安全，提高了機車可靠性，延長了電氣元件的使用壽命。
本實用新型的目的是這樣實現的所述的內燃機車可編程序控制器電控裝置採用了以大規模集成電路為核心的無觸點的可編程序控制器代替了有觸點的故障率較高的繼電器，從而提高了機車電氣的可靠性。同時可編程序控制器本身帶有故障顯示功能，以指導司機迅速排除電器故障，本裝置的控制電流很小屬毫安級，使得機車上各檢測元件、操作元件始終處於微電流下工作，大大提高了使用壽命；設計了直流穩壓電源，將內燃機車的各種操作元件、檢測元件、模擬電壓與設計的直流穩壓電源串聯，並以並聯方式接在可編程序控制器的輸入端上，可編程序控制器的輸出接口配備了相應的功率放大輸出電路。直流穩壓電源是利用內燃機車本身的110伏直流電源經濾波、振蕩、脈寬調製穩壓、脈寬調製和穩壓輸出電路而獲得。功率放大輸出電路由機車標準電壓110伏供給，由達林頓管、二極體、接觸器和電阻組成，能保證輸出有足夠的功率，提高驅動各種接觸器、電磁閥的負載能力，並可延長輸出接口的壽命，也可提高整機的靈敏度。
本實用新型的效果由於所述的內燃機車可編程序控制器電控裝置，採用了上述技術方案，取消了機車接觸器的輔助觸點和電器元件的常閉觸點，簡化了操作元件的結構，消除了由於繼電器接觸不良所造成的各種故障，致使機車運用可靠，機車上時間控制精度高，完全按照控制的要求準確地實現各種功能，不會提前或延遲，同時接觸器的各種故障都能準確地反映在控制器的顯示板上，指導司機迅速處理，利用本裝置改造的東方紅(5)型411＃液力傳動內燃機車運用正常，因此本實用新型是一種實用可靠的技術，便於內燃調車機車上改進和推廣。
下面藉助附圖給出本實用新型的具體實施例。
圖1是本實用新型的方框原理圖圖2是本實用新型的電路連接圖圖3是本實用新型直流穩壓電源的電路圖圖4是本實用新型功率放大器的電路圖參見附圖，可編程序控制器1是以微處理器為中心的通用自動控制裝置，我們選用了C40P－CDR－DE控制器，及其擴展，它不僅能處理開關量，用於條件控制。定時／計數控制、步進控制，取代以中間繼電器，時間繼電器為核心的控制裝置，也能處理模擬量，用於過程的監視和控制，它具有耐振動，抗高溫、抗幹擾，可靠性高，擴展性能強，靈活大等特點。如果我們要增加內燃機車的控制性能，只要修改程序就能實現，比修改硬線連接容易得多。可編程序控制器1也具有計算機功能，它帶有指令存儲器、數字的或模擬的輸入、輸出接口，以位運算為主能完成邏輯、順序、定時、計數和算術運算功能。控制器1還具有體積小、功耗低、速度快、可靠性高、使用方便等優點，在內燃機車上採用它實現電氣控制非常有益。直流穩壓電源2(24伏)是本裝置的重要組成部分，它利用內燃機車本身的標準直流電壓110伏，通過電源濾波器9首先使雙變壓器自激振蕩電路10工作，頻率約20千赫，由高頻變壓器輸出12伏電壓經穩壓電路11給脈寬調製控制器12，由控制器12輸一對控制脈衝，推動大功率管與高頻變壓器組成功率變換電路13，再經整流濾波輸出24伏電壓，此電壓再反饋到脈寬控制器，從而輸出穩定的24伏電壓，由脈寬控制器外加電路組成過流過壓保護電路。輸入電路3就是將內燃機車各種操作元件、檢測元件、模擬電壓和直流24伏穩壓電源2的輸入電壓串聯，再以並聯方式連接在可編程序控制器1上，其輸入定義12與各種元件編號相互對應，輸入口設有輸入故障顯示7，監視各種元件的工作狀態。控制器1的輸出口也設有輸出故障顯示8，便於及時處理故障。與可編程序控制器1的輸出接口相連的是功率放大電路5，工作電源為機車標準電壓110伏直流。功率放大電路5以達林頓管T1為核心，由限流電阻R1續流二極體D1、D2和接觸器C組成。這樣可使(1)、保證可編程序控制器1輸出口的工作電流在毫安級，延長輸出接口壽命，提高整機的靈敏度；(2)、保證輸出有足夠的功率，提高驅動各種接觸器、電磁閥的負載能力。功率放大電路板5具有很強的互換性。下面描述本裝置的調試過程，以東方紅(5)型內燃機車為例，將可編程序控制器1、功率放大電路板5、輸入信號端子(電路)3、輸出信號端子(電路)6固定在780×700×10的電工木板上，將輸入3、輸出6按照梯形圖分類連線，然後以梯形圖方式給可編程序控制器1輸入程序，用各種開關模擬機車信號，用一隻40瓦直流110伏的燈泡，按照梯形圖檢查各輸出端子，正確無誤後，即可裝車。裝車後只要按照所需的控制要求編出軟體程序輸給可編程序控制器1即可實現對內燃機車的電氣控制。
權利要求1.內燃機車可編程序控制器電控裝置，其特徵在於採用了以大規模集成電路為核心的無觸點的可編程序控制器，設計了直流穩壓電源，將內燃機車的各種操作元件、檢測元件、模擬電壓與設計的直流穩壓電源串聯，以並聯方式接在可編程序控制器的輸入端上，利用輸入、輸出故障顯示監視各種元件的工作狀態，可編程序控制器的輸出接口配備了相應的功率放大輸出電路。
2.根據權利要求1所述的內燃機車可編程序控制器電控裝置，其特徵在於所述的直流穩壓電源利用機車本身110伏依次經濾波器、自激振蕩電路、穩壓電路、脈寬調製控制器、功率變換電路和整流濾波輸出24伏電壓。
3.根據權利要求1所述的內燃機車可編程序控制器電控裝置，其特徵在於所述的功率放大輸出電路由機車標準電壓供給電壓，採用達林頓管、二極體、接觸器和電阻組成。
專利摘要一種內燃機車可編程序控制器電控裝置，其採用無觸點可編程序控制方式，帶有故障檢測顯示，設計了直流穩壓電源，將內燃機車的各種操作元件、檢測元件、模擬電壓與電源串聯，再以並聯方式接在可編程序控制器的輸入端上，控制器的輸出端接口配有功率放大輸出電路，通過給控制器輸入所需軟體程序即可實現內燃機車的電氣控制。簡化了操作元件的結構，提高了機車的可靠性，便於在內燃調車機車上改造和推廣。
文檔編號B61C5/00GK2082700SQ9022599
公開日1991年8月14日 申請日期1990年12月19日 優先權日1990年12月19日
發明者劉伯太, 谷西屏, 洪應昌 申請人:鐵道部資陽內燃機車工廠