一種內燃機車牽引系統的製作方法

2023-11-10 11:13:07 1

一種內燃機車牽引系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種內燃機車牽引系統，包括輔助發電機，所述輔助發電機輸出端與第一相控勵磁模塊連接，所述第一相控勵磁模塊輸出端與內燃機車的同步主發電機的勵磁繞組連接；所述輔助發電機輸出端與所述第一相控勵磁模塊之間並聯有第二相控勵磁模塊，所述第二相控勵磁模塊輸出端與所述輔助發電機的勵磁繞組連接。本實用新型解決了現有機車二級勵磁方式存在的設備結構複雜、體積龐大、勵磁調節響應慢、系統動態性能不足的問題。
【專利說明】 一種內燃機車牽引系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種內燃機車牽引系統。

【背景技術】
[0002]內燃機車電氣牽引系統包括主傳動系統和輔助系統。主傳動系統包括柴油機、同步主發電機、牽引變流器、牽引電機等環節，其作用在於產生機車牽引電能，並對電能進行AC-DC或AC-DC-AC電能變換，最終提供給機車牽引電機，以驅動和控制機車運行。輔助系統包括輔助發電機、輔助變流系統、輔助負載，其作用在於產生輔助系統電能，並對電能進行AC-DC或AC-DC-AC電能變換，最終為保障主傳動系統設備正常運行的輔助設備提供電能，以及為機車控制設備提供直流控制電源。
[0003]內燃機車主傳動系統、輔助傳動系統的電能來源為同步主發電機和輔助發電機，對於這兩種發電機，目前的控制方式如下:
[0004]機車微機系統控制調節同步發電機內部勵磁發電機的勵磁，勵磁發電機輸出交流電能經不可控整流裝置整流後變成直流電能，為同步發電機提供勵磁。通過勵磁發電機-整流裝置，機車微機的勵磁電流信號得到放大，通這種二級放大方式，實現同步主發電機的勵磁，從而實現發電機輸出特性的調節，其原理圖如圖1所示。
[0005]由圖1可知，傳統內燃機車同步主發電機、輔助發電機的轉子部分集成一套勵磁發電機-整流裝置，為二級間接勵磁方式，在機車運行同步主發電機處於工作發電狀態時，勵磁發電機-整流裝置隨同步主發電機轉子同軸旋轉。該系統缺點在於:
[0006](I)採用兩級發電機勵磁結構，體積龐大，結構複雜；
[0007](2)採用二級間接勵磁方式，動態響應慢。機車在牽引或制動工況下高速運行時，輪軌粘著力的實時修正將引發中間環節功率的波動，如不能及時有效地對主發電機輸出進行調節，將直接影響機車運行性能。


【發明內容】

[0008]本實用新型所要解決的技術問題是，針對上述現有技術的不足，提供一種內燃機車牽引系統。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是:一種內燃機車牽引系統，包括輔助發電機和同步主發電機，所述輔助發電機輸出端與第一相控勵磁模塊連接，所述第一相控勵磁模塊輸出端與所述同步主發電機的勵磁繞組連接；所述輔助發電機輸出端與所述第一相控勵磁模塊之間並聯有第二相控勵磁模塊，所述第二相控勵磁模塊輸出端與所述輔助發電機的勵磁繞組連接。
[0010]與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為:本實用新型同步主發電機、輔發電機採用一級勵磁調節結構，可復用機車輔助發電機輸出的三相交流電能，三相交流電能通過相控勵磁模塊直接轉化為輸出電流大小可調節的直流電能，直接驅動同步主發電機勵磁繞組。在實現傳統勵磁結構功能的同時，結構更為簡單，設備更為精簡，動態響應性能更快，解決了現有機車二級勵磁方式存在的設備結構複雜、體積龐大、勵磁調節響應慢、系統動態性能不足的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為傳統內燃機車發電機二級勵磁示意圖；
[0012]圖2為本實用新型一實施例結構示意圖；
[0013]圖3為本實用新型一實施例可控三相整流橋控制原理圖。

【具體實施方式】
[0014]如圖2所示，本實用新型一實施例包括輔助發電機，所述輔助發電機輸出端與第一相控勵磁模塊連接，所述整流模塊輸出端與內燃機車的同步主發電機的勵磁繞組連接；所述輔助發電機輸出端與所述第一相控勵磁模塊之間並聯有第二相控勵磁模塊，所述第二相控勵磁模塊輸出端與所述輔助發電機的勵磁繞組連接。
[0015]第二相控勵磁模塊輸出端接入輔助發電機，使得本實用新型的結構可復用機車輔助發電機輸出的三相交流電能，該三相交流電能通過第一相控勵磁模塊直接轉化為大小可調節的直流電能，直接驅動同步主發電機勵磁繞組。
[0016]相控勵磁系統原理如圖2所示，兩個相控勵磁模塊均可以採用圖2所示的可控三相整流橋；該可控三相整流橋的橋臂由兩個晶閘管串聯而成，晶閘管的門極與處理器連接，處理器與內燃機車控制電源連接；本實用新型採用DSP處理器。6個晶閘管組成三相橋式全波可控整流電路，DSP處理器根據機車控制網絡給定的輸出電壓目標值指令，計算出對應的晶閘管門極觸發角相位，通過晶閘管門極驅動單元，驅動控制相應橋臂元件的導通，從而將輸入的三相交流電能變換成特定所需的直流輸出電壓。圖中控制電源為相控勵磁模塊提供工作電源。
【權利要求】
1.一種內燃機車牽引系統，包括輔助發電機和同步主發電機，其特徵在於，所述輔助發電機輸出端與第一相控勵磁模塊連接，所述第一相控勵磁模塊輸出端與所述同步主發電機的勵磁繞組連接；所述輔助發電機輸出端與所述第一相控勵磁模塊之間並聯有第二相控勵磁模塊，所述第二相控勵磁模塊輸出端與所述輔助發電機的勵磁繞組連接。
2.根據權利要求1所述的內燃機車牽引系統，其特徵在於，所述第一相控勵磁模塊、第二相控勵磁模塊均採用可控三相整流橋；所述可控三相整流橋的橋臂由兩個晶閘管串聯而成，所述晶閘管的門極與驅動控制單元連接，所述驅動控制單元與內燃機車控制電源連接。
【文檔編號】B60L11/00GK203957902SQ201420427658
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】楊格, 肖功彬, 李小平, 劉松柏, 魏培華, 肖健, 李鵬, 王雨, 白雲 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司