CN103178740A - 架线式电机车调速专用变频器 - Google Patents

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CN103178740A CN2013100607359A CN201310060735A CN103178740A CN 103178740 A CN103178740 A CN 103178740A CN 2013100607359 A CN2013100607359 A CN 2013100607359A CN 201310060735 A CN201310060735 A CN 201310060735A CN 103178740 A CN103178740 A CN 103178740A
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俞晓阳
齐强兵
任修勇
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XIANGTAN ELECTRIC LOCOMOTIVE FACTORY CO Ltd
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XIANGTAN ELECTRIC LOCOMOTIVE FACTORY CO Ltd
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Abstract

一种架线式电机车调速专用变频器，它属于一种电机车变频器。它主要是解决现有的变频器能耗较高、输出不稳定、保护措施不完善等技术问题。其技术方案要点是：定点微机控制器（1）通过软件控制产生三相脉宽调制信号，再经绝缘栅双极型晶体管驱动板（2）驱动绝缘栅双极型晶体管（3），产生三相脉宽调制电压驱动交流电机，通过霍尔电流传感器，检测电机电流，通过电流矢量变换，进行动态磁通控制和力矩电流闭环调节，产生电压空间矢量脉宽调制信号，实现电机牵引，回馈制动，同时通过软件方式实现电机反向运行，从而实现电机无触点控制，当保护电路检测到电机过流时，立刻硬件封锁控制信号，实现系统保护。它主要是用于架线式电机车的变频器。

Description

架线式电机车调速专用变频器
技术领域
本发明涉及一种变频器，特别是一种架线式电机车调速专用变频器。
背景技术
目前，我国矿用直流架线式电机车，一般采用的是结构复杂、造价昂贵、耐潮性差、故障率高、维修费用大的直流电动机传动。调速系统还是采用传统电阻降压调速方式实现调速功能，其设备结构复杂，组合件都是在触点开关状态下工作，由于频繁动作，造成触点接触不良及器件的使用寿命减少，且噪声较大。这种传统的调速方式不仅维修量大，而且因带电阻运行，造成了电能的极大浪费。
本发明内容
本发明的目的是提供一种无触点控制，可通过司机控制器实现机车向前、向后、起动、牵引、回馈电制动，具有完善的过流、限流、过压、欠压保护措施，可以输出额定2倍转矩，启动平滑无抖动，高效节能的架线式电机车调速专用变频器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括司控器、电流传感器、交流电机，其特征是：司控器连接微机控制器1，微机控制器1与绝缘栅双极型晶体管驱动板2通过整流器和感应线圈连接且并联有两个或两个以上电阻，绝缘栅双极型晶体管驱动板2上设置有七个或七个以上绝缘栅双极型晶体管3，绝缘栅双极型晶体管3与交流电机连接，交流电机上设置有电流传感器，电流传感器与微机控制器1相连。
本发明所述微机控制器1可采用TMS320LF2407A型号。
本发明所述电流传感器可采用霍尔电流传感器。
本发明所述微机控制器1上设置有包括启动停止键4、正转反转键5、复位键6、温度开关7、准备灯8、运行灯9、报警灯10、延时复位盒11、速度给定键12和风扇13。
本发明的有益效果是：保护措施完善，输出稳定，启动平滑，高效节能。
附图说明
图1是本发明的主控板示意图。
图2是本发明的主电器原理示意图。
图中：1-微机控制器，2-绝缘栅双极型晶体管驱动板，3-绝缘栅双极型晶体管，4-停止键，5-正转反转键，6-复位键，7-温度开关，8-准备灯，9-运行灯。10-报警灯，11-延时复位盒，12-速度给定键，13-风扇。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1，本发明包括司控器、电流传感器、交流电机，其特征是：司控器连接微机控制器1，微机控制器1与绝缘栅双极型晶体管驱动板2通过整流器和感应线圈连接且并联有两个或两个以上电阻，绝缘栅双极型晶体管驱动板2上设置有七个或七个以上绝缘栅双极型晶体管3，绝缘栅双极型晶体管3与交流电机连接，交流电机上设置有电流传感器，电流传感器与微机控制器1相连，当接到司控器指令时，微机控制器1通过软件控制产生三相脉宽调制信号，再经绝缘栅双极型晶体管驱动板2驱动绝缘栅双极型晶体管3，产生三相脉宽调制电压驱动交流电机，通过电流传感器，检测电机电流，通过电流矢量变换，进行动态磁通控制和力矩电流闭环调节，产生电压空间矢量脉宽调制信号，实现电机牵引，回馈制动，同时通过软件方式实现电机反向运行，从而实现电机无触点控制，当保护电路检测到电机过流时，立刻硬件封锁控制信号，实现系统保护。参阅图1至图2。
实施例2，本发明所述微机控制器1可采用TMS320LF2407A型号，核心算法是将现在变频器行业最先进的DTC技术和VVVF算法相结合，比普通变频器单独的DTC和VVVF核心控制技术效果更好。参阅图1至图2，其余同实施例1。
实施例3，本发明所述电流传感器可采用霍尔电流传感器，更好的检测电机电流，通过电流矢量变换，进行动态磁通控制和力矩电流闭环调节。参阅图1至图2，其余同上述实施例。
实施例4，本发明所述微机控制器1上设置有包括启动停止键4、正转反转键5、复位键6、温度开关7、准备灯8、运行灯9、报警灯10、延时复位盒11、速度给定键12和风扇13，使微机控制器1的工作效率更高，使用更方便。参阅图1至图2，其余同上述实施例。
实施例5，本发明还可与矿用一般型电机车用变频器司控器配套使用，共同构成变频调速电控系统，完成机车起动、加速、制动等调速控制功能。参阅图1至图2，其余同上述实施例。

Claims (4)

1.一种架线式电机车调速专用变频器，它包括司控器、电流传感器、交流电机，其特征是：司控器连接微机控制器（1），微机控制器（1）与绝缘栅双极型晶体管驱动板（2）通过整流器和感应线圈连接且并联有两个或两个以上电阻，绝缘栅双极型晶体管驱动板（2）上设置有七个或七个以上绝缘栅双极型晶体管（3），绝缘栅双极型晶体管（3）与交流电机连接，交流电机上设置有电流传感器，电流传感器与微机控制器（1）相连。
2.根据权利要求1所述的架线式电机车调速专用变频器，其特征是：所述微机控制器（1）可采用TMS320LF2407A型号。
3.根据权利要求2所述的架线式电机车调速专用变频器，其特征是：所述电流传感器可采用霍尔电流传感器。
4.根据权利要求3所述的架线式电机车调速专用变频器，其特征是：所述微机控制器（1）设置有包括启动停止键（4）、正转反转键（5）、复位键（6）、温度开关（7）、准备灯（8）、运行灯（9）、报警灯（10）、延时复位盒（11）、速度给定键（12）和风扇（13）。
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