電力機車故障監視與保護裝置的製作方法

2023-07-04 19:37:31 1

專利名稱：電力機車故障監視與保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力機車的故障監視與保護裝置，特別是一種適用於SS3型電力機車的電力機車故障監視與保護裝置。
背景技術：
機車在運行途中控制系統出現故障，如不及時處理，將會影響列車的安全正點運行，甚至會造成機破事故。SS3型電力機車控制電路分為兩大類一是調壓開關或晶閘管失控；二是調壓開關不升位或晶閘管不導通。前者對機車或司乘人員人身安全構成嚴重威脅，後者造成機破或坡停事故。現有技術中公開了一種「防止機車竄車裝置」(專利號為ZL99231200.0)，它可對機車的運行狀態進行監視，一旦出現危險或故障可自動切斷高壓電源，使機車停止運行，防止事故發生。但這種裝置只能將機車停下而無法對機車的故障所在進行顯示，機車在發生故障後列車司機往往不知道故障所在，無法迅速的排除故障。

發明內容
本實用新型的目的在於提供一種不僅能及時防止竄車故障，還能準確顯示故障處所的電力機車故障監視與保護裝置，以克服現有技術的不足，便於運行中的列車司機根據顯示迅速排除故障，保障行車安全。
本實用新型是這樣構成的它包括殼體(1)，在殼體(1)內設有信號採樣電路(2)、信號處理與控制電路(3)和故障顯示電路(4)，信號採樣電路(2)的輸入端與電力機車控制電路的調壓開關和晶閘管相連，信號採樣電路(2)的輸出端連接信號處理與控制電路(3)的輸入端，信號處理與控制電路(3)的輸出端連接故障顯示電路(4)，故障顯示電路(4)連接電源。
信號採樣電路(2)為三菱公司的M5M82C55晶片，信號處理與控制電路(3)為TAMEL公司的89C52單片機，故障顯示電路(4)為TOPWAY公司的有中文顯示的液晶顯示模塊LM3033。
本實用新型與機車的控制電路相連，當司機的調速手柄離開「零」位，也就是當機車一開始運行，本裝置就進入監控狀態，通過信號採樣電路對機車運行中的各種參數進行採集，並將採集到的參數送入到信號處理與控制電路中進行比對與分析，一旦機車控制系統出現故障，如非正常觸發脈衝及錯誤的升位邏輯，本裝置立即執行斷閘保護，對失控故障進行高壓斷電，對不走車故障迅速通過故障顯示電路顯示故障部位與原因。
針對在高坡地段多機牽引列車時，常因司機配合不當而導致拉斷車鉤的情況，本裝置能在司機配合不當時強迫調壓開關自動退級，有效地減小了列車起動及運行中的衝擊振動，避免了拉斷車鉤事故的發生。
本實用新型運用在SS3型電力機車控制電路的故障監視及保護，能迅速判斷15種常見故障和4種非常見故障，並通過LCD顯示故障處所並保持記憶，機車運行中司機能根據中文顯示直接找到故障所在，快速排除故障，大大降低機破或坡停故障。
與現有技術相比，本實用新型不僅能及時防止竄車故障，還能準確顯示故障所在，列車司機可根據顯示迅速排除故障，以保障行車安全。


附圖1為本實用新型的結構示意圖；附圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的實施例如附圖1所示，它包括殼體(1)，在殼體(1)內設有信號採樣電路(2)、信號處理與控制電路(3)和故障顯示電路(4)，信號採樣電路(2)的輸入端與電力機車控制電路的調壓開關和晶閘管相連，信號採樣電路(2)的輸出端連接信號處理與控制電路(3)的輸入端，信號處理與控制電路(3)的輸出端連接故障顯示電路(4)，故障顯示電路(4)與電源連接，電源由機車電子電路的穩壓電源提供(AD22V)，當機車蓄電池閘刀閉合後該監視系統即進入待機狀態。其中信號採樣電路(2)採用三菱公司的M5M82C55晶片，信號處理與控制電路(3)採用TAMEL公司的89C52單片機，故障顯示電路(4)採用OPWAY公司的有中文顯示的液晶顯示模塊LM3033。
上述中信號採樣電路(2)還可用74HC373，74LS373等代替三菱公司的M5M82C55晶片，信號處理與控制電路(3)還可採用現有技術中已有的其他單片機來代替TAMEL公司的89C52單片機。
本實用新型的電路原理如附圖2所示，①機車升起受電弓閉合主斷路器，25KV高壓電進入機車，經降壓整流後1-2線為110V直流電，光耦1V2-C為0電平，1IC6A、1IC6B和1IC7A、1IC7B輸入「0」，保護電路進入預備狀態。②司機控制手柄離開「0」位，1-4線為「1」，1V3-C為「0」，同時向1IC7A、1IC7B供「0」電平。③司機控制手柄在「零」位時繼電器J3吸合。J3-1接通1-3線，此時若出現晶閘管觸發脈衝，則1IC3-3為「1」(機車失控竄車信號)，經1IC4B反向為「0」；1IC1A-1為「0」；1V2-C為「0」；當司機控制手柄離開0位時，1V3-C為「0」。即1IC7A輸入全「0」，輸出為「1」，則繼電器J1吸合，1-8線接地，主斷路器分閘(25KV高壓)，機車高壓斷電。
④當司機控制手柄在「零」位，調壓開關因故障出現非正常升位指令時，1-6線為「0」電平，1IC5D輸出為「0」；司機控制手柄離開「零」位時，1V3-C為「0」；1IC1-1為「0」；1V2-C為「0」。即1IC7B輸入全「0」，輸出為「1」電平，則1Q1導通，繼電器J1吸合，1-8線接地，主斷路器分閘，機車高壓斷電。⑤當司機控制手柄推至升區時，1-7線有指令電壓，1V5-C為「0」電平，向CPU提供指令信號。當1-7線指令電壓超壓時，1V4-C為「0」電平，經1IC5F反相後為「1」，則1Q1導通，繼電器J1吸合，主斷路器分閘，機車高壓斷電。⑥調壓開關升至一級時，1-1線為「1」電平，1V1-e＝1，1IC1A置位，1IC2觸發，進入暫穩態，1IC2-3為「1」電平並保持2秒。若調壓開關在2秒內連續升位，則1-1線由「1」電平變為「0」電平，1V1-e＝0，1V2-C＝0；即1IC6A輸入全「0」，輸出為「1」，繼電器J1吸合，主斷路器分閘，機車高壓斷電。⑦正常操縱時，司機控制手柄在「升」位點稍事停留再緩慢推入升區，以使列車平穩起動，若直接推入升區，則1IC3-3＝1，經1IC4B反相為「0」，此時1IC2尚未復位，1IC4A輸出為「0」，1IC6A輸出也為「0」，即1IC6B輸入全「0」，輸出為「1」，則1Q2導通，繼電器J2吸合，1-5線為1電平，調壓開關自動退至0位。⑧繼電器J3控制原理司機手柄在「零」位時，1IC1B在復位狀態，J3吸合，接通1-3線和1-7線，進行0位監視。當1-1線為1電平時，1IC1A置位，1IC1-1＝1，1IC1B-10＝1。當1-3線為1電平時，1IC3-3＝1，1IC1B置位，經1R17、1R18、1R19、1D7、1C16組成的2秒延時電路，1IC5B反相為0電平，繼電器J3失電釋放，1-3線和1-7線與本電路分離，0位監視結束。本實用新型的待機狀態耗電約50mA，最大功耗(保護動作時)為120mA。
權利要求1.一種電力機車故障監視與保護裝置，它包括殼體(1)，其特徵在於在殼體(1)內設有信號採樣電路(2)、信號處理與控制電路(3)和故障顯示電路(4)，信號採樣電路(2)的輸入端與電力機車控制電路的調壓開關和晶閘管相連，信號採樣電路(2)的輸出端連接信號處理與控制電路(3)的輸入端，信號處理與控制電路(3)的輸出端連接故障顯示電路(4)，故障顯示電路(4)連接電源。
2.根據權利要求1所述的電力機車故障監視與保護裝置，其特徵在於信號採樣電路(2)為三菱公司的M5M82C55晶片，信號處理與控制電路(3)為TAMEL公司的89C52單片機，故障顯示電路(4)為TOPWAY公司的有中文顯示的液晶顯示模塊LM3033。
專利摘要本實用新型公開了一種電力機車故障監視與保護裝置，它包括殼體，在殼體內設有信號採樣電路、信號處理與控制電路和故障顯示電路，信號採樣電路的輸入端與電力機車控制電路的調壓開關和晶閘管相連，信號採樣電路的輸出端連接信號處理與控制電路的輸入端，信號處理與控制電路的輸出端連接故障顯示電路，故障顯示電路與電源連接。本實用新型運用在SS3型電力機車控制電路的故障監視及保護，能迅速判斷15種常見故障和4種非常見故障，並通過LCD顯示故障處所並保持記憶，與現有技術相比，其不僅能及時防止竄車故障，還能準確顯示故障所在，列車司機可根據顯示迅速排除故障，以保障行車安全。
文檔編號B60L3/00GK2871282SQ20062020021
公開日2007年2月21日 申請日期2006年2月28日 優先權日2006年2月28日
發明者原理, 鄭全才, 羅闖 申請人:貴陽鐵路司機高級技工學校