CN201721347U - 电机车控制器的电控装置 - Google Patents

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Abstract

一种电机车控制器的电控装置，采用电源正极经反向二极管并联电解电容C1、无感电容C2、调速手柄触点SK1、电机换向手柄触点和电机、霍尔电流传感器、斩波器到电源负极；电源正极经反向二极管并联电解电容C1、无感电容C2、调速手柄触点SK1、电机换向转换触点和电机、调速手柄触点SK2到电源负极。蓄电池给电源盒及控制驱动盒提供电源，电源盒将蓄电池输送过来的电压转换为24V直流电压，然后给数字电压表、灯及喇叭提供电源；控制驱动盒为斩波器提供驱动信号，克服了电阻调速方式能耗高，斩波调速故障率高的缺陷；适用于各种电机车电器控制。

Description

电机车控制器的电控装置
技术领域
本实用新型涉及一种电机车控制器的电控装置。
背景技术
现有的电机车司机控制器有两种型号：一种是用电阻限流来实现电机车调速的能耗制动，一种是用大功率电子元件驱动；它们的速度快慢通过IGBT斩波调节。传统的能耗制动由于是用电阻吸收能量来实现控制，起动冲击大，机械损耗高，单一机械制动，同时调速方面为有级调速，在能耗方面，电阻调速方式能耗高。采用斩波调速可节约30%的能耗费用，以电阻调速控制器为例，制动种类为单一机械制动，调速方式为有级调速无给定方式，起动牵引性能低，起动冲击大，机械磨损大，故障率高，无电流制动方式，通断情况为有弧通断，由此产生了维修频繁停产误工时间长的缺陷。
发明内容
针对上述情况，本实用新型提供一种结构简单实用，通过霍尔速度给定器、控制盒与IGBT的配合，实现电机车斩波调速的电机车司机的电控装置。
为实现上述目的，一种电机车控制器的电控装置，包括蓄电池的正负极分别并联电源盒、电喇叭和控制驱动盒的插座CJ1，电喇叭电路中安装控制按钮；电源盒的正极连接电压表，电源盒的正负极连接照明电路模块，并在正极或负极导线上安装照明开关；蓄电池的正极串联反向二极管后并联电解电容、无感电容和两斩波器IGBT接入蓄电池的负极,蓄电池的正极串联反向二极管和调速手柄触点SK1后，连接换向手柄触点SKf1、SKf2、SKf5、SKf6的并联线，SKf1触点连接直流电机S1的正极, SKf3触点连接直流电机S1的负极，SKf2触点连接SKf3触点，SKf2触点连接SKf4触点，SKf3触点和SKf4触点的负极端并接后经线圈连接节点⑩；SKf5触点经线圈连接SKf7触点，SKf5触点连接SKf8触点，SKf6触点连接SKf7触点，SKf7触点和SKf8触点的负极端并接后经直流电机S2连接节点⑩，节点⑩经霍尔电流传感器连接两斩波器IGBT到蓄电池的负极；在节点⑩与蓄电池的负极之间并联吸收板模块和调速手柄触点SK2；控制驱动盒的插座CJ5的三个接口和CJ4的三个接口分别连接两斩波器IGBT的接口电路，插座CJ3的4个接口连接霍尔电流传感器，插座CJ2的五个接口连接速度给定器。
为了实现结果优化，改善、提高本实用新型的综合性能，进一步的措施是：
所述调速手柄触点的调速范围角度为0°-150°。
所述照明开关、控制按钮和调速手柄、换向手柄安装在控制面板上。
本实用新型采用电源正极经反向二极管并联电解电容C1、无感电容C2、调速手柄触点SK1、电机换向手柄触点和电机、霍尔电流传感器、斩波器到电源负极；电源正极经反向二极管并联电解电容C1、无感电容C2、调速手柄触点SK1、电机换向转换触点和电机、调速手柄触点SK2到电源负极。蓄电池给电源盒及控制驱动盒提供电源，电源盒将蓄电池输送过来的电压转换为24V直流电压，然后给数字电压表、灯及喇叭提供电源；控制驱动盒为斩波器提供驱动信号的方案，克服了电阻调速方式能耗高，斩波调速故障率高的缺陷。
本实用新型相比现有技术所产生的有益效果：
1、采用霍尔速度给定器、工作稳定可靠、抗干扰性能强、起动平稳、无冲击、对电机和机械损耗小。
2、起动转矩大，牵引力相对增大。
3、使电池一次充电使用时间延长30%，提高电池使用寿命，节约成本35%。
4、控制部分设有过流、过压和欠压等多重保护，降低电气设备故障率。
5、照明模块采用LED灯、使用寿命长、节能，内置红灯、白灯起警示和照明作用。
本实用新型适用于各种电机车电器控制。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
图2为调速手柄触点旋转图。
图3为换向手柄触点旋转图。
图4为控制面板安装图。
图中：1、电源盒，2、反向二极管，3、蓄电池，4、电解电容，5、无感电容，6直流电机S1，7、换向手柄触点，8、直流电机S2，9、霍尔电流传感器，10、斩波器IGBT，11、控制驱动盒，12、速度给定器，13、电压表，14、照明电路模块，15、照明开关，16、控制按钮，17、电喇叭，18、调速手柄触点，19、吸收板模块，20、调速手柄，21、换向手柄。
具体实施方式
由附图图1，图2，图3，图4所示，一种电机车控制器的电控装置，包括蓄电池3的正负极分别并联电源盒1、电喇叭17和控制驱动盒11的插座CJ1，电喇叭17电路中安装控制按钮16；电源盒1的正极连接电压表13，电源盒1的正负极连接照明电路模块14，并在正极或负极导线上安装照明开关15；蓄电池3的正极串联反向二极管2后并联电解电容4、无感电容5和两斩波器IGBT10接入蓄电池3的负极,蓄电池3的正极串联反向二极管2和调速手柄触点18SK1后，连接换向手柄触点7SKf1、SKf2、SKf5、SKf6的并联线，SKf1触点连接直流电机S16的正极, SKf3触点连接直流电机S16的负极，SKf2触点连接SKf3触点，SKf2触点连接SKf4触点，SKf3触点和SKf4触点的负极端并接后经线圈连接节点⑩；SKf5触点经线圈连接SKf7触点，SKf5触点连接SKf8触点，SKf6触点连接SKf7触点，SKf7触点和SKf8触点的负极端并接后经直流电机S28连接节点⑩，节点⑩经霍尔电流传感器9连接两斩波器IGBT10到蓄电池3的负极；在节点⑩与蓄电池3的负极之间并联吸收板模块19和调速手柄触点18SK2；控制驱动盒11的插座CJ5的三个接口和CJ4的三个接口分别连接两斩波器IGBT10的接口电路，插座CJ3的4个接口连接霍尔电流传感器9，插座CJ2的五个接口连接速度给定器12；调速手柄触点18的调速范围角度为0°-150°，照明开关15、控制按钮16和调速手柄20、换向手柄21安装在控制面板上。
蓄电池3给电源盒1及控制驱动盒11提供电源，电源盒1将蓄电池3输送过来的电压转换为24V直流电压，然后给数字式电压表13、照明电路模块14和电喇叭17提供电源。控制驱动盒11为两斩波器IGBT10提供驱动信号。调速手柄20上有三个控制位，即0位、合闸位、全压位，调速手柄触点18的调速范围角度为0°-150°，0°为0位，30°为合闸位，150°为全压位，30°-150°为调速区，电机车的速度控制的工作原理见图2，当调速手柄20置于0位时，调速手柄触头18SK1，SK2断开，速度给定器12的1K1触点也断开，电机车不工作；当调速手柄20转至合闸位时，调速手柄触头18SK1和速度给定器12的1K1触点接通，但此时速度给定器两端电压为零，不能驱动斩波器IGBT10，所以电机车也不工作。
当调速手柄在合闸位和全压位之间时，调速手柄触头18SK1和速度给定器12的1K1触点都接通，此时速度给定器12两端电压不为零，电压信号经过控制驱动盒11内部电路的处理，为两斩波器IGBT10提供驱动电压，使两斩波器IGBT10导通，斩波器IGBT10工作。此时电路从蓄电池3正极开始，依次经过电解电容4、无感电容5、调速手柄触点18SK1、换向手柄触点7和直流电机S16，直流电机S28、霍尔电流传感器9、两斩波器IGBT10到蓄电池3的负极。同时，霍尔电流传感器9将回路的电流信号反馈给控制驱动盒11。当检测到电流信号过大时，经过控制驱动盒11内部相关电路处理，将减小两斩波器IGBT10的驱动信号；反之，则增加两斩波器IGBT10的驱动信号；调速手柄20越靠近全压位，速度给定器12两端的电压越大，控制驱动盒11输出的驱动信号越大，直流电机S16和直流电机S28转速越快。
当调速手柄20在全压位时，SK1、SK2都导通，此时电路的回路为：依次由蓄电池3正极、电解电容4、无感电容5、调速手柄触点18SK1、电机换向手柄触点7、直流电机S16、直流电机S28、调速手柄触点SK2到蓄电池3的负极；两斩波器IGBT10被短接，蓄电池3两端电压直接加在电机S16、直流电机S28两端，直流电机S16、直流电机S28全速转动。图2和图3中“×”表示断开，“○”表示闭合。换向手柄21“向后”时，换向手柄触头7SK1、SK3、SK5、SK7闭合，SK2、SK4、SK6、SK8断开，换向手柄21“向前”时，换向手柄触头7SK1、SK3、SK5、SK7断开，SK2、SK4、SK6、SK8闭合。图1中换向手柄触点7的接通位置为直流电机S16、直流电机S28正转时的接法。要求电机S16、直流电机S28反转时，只要将接通点改为SKf2、SKf4、SKf6、SKf8就可以了。
无感电容5 和吸收板模块19用于吸收电路接通和断开时两斩波器IGBT10两端产生的尖峰脉冲，电解电容4起储能的作用，反向二极管2的作用是防止电源反接烧坏电器元件，斩波器IGBT10为斩波电路的核心器件，通过控制斩波器10来调节直流电机S16、直流电机S28的速度，以调节电机车的速度。

Claims (2)

1.一种电机车控制器的电控装置，其特征在于它包括蓄电池（3）的正负极分别并联电源盒（1）、电喇叭（17）和控制驱动盒（11）的插座CJ1，电喇叭（17）电路中安装控制按钮（16）；电源盒（1）的正极连接电压表（13），电源盒（1）的正负极连接照明电路模块（14），并在正极或负极导线上安装照明开关（15）；蓄电池（3）的正极串联反向二极管（2）后并联电解电容（4）、无感电容（5）和两斩波器IGBT（10）接入蓄电池（3）的负极,蓄电池（3）的正极串联反向二极管（2）和调速手柄触点（18）SK1后，连接换向手柄触点（7）SKf1、SKf2、SKf5、SKf6的并联线，SKf1触点连接直流电机S1（6）的正极, SKf3触点连接直流电机S1（6）的负极，SKf2触点连接SKf3触点，SKf2触点连接SKf4触点，SKf3触点和SKf4触点的负极端并接后经线圈连接节点⑩；SKf5触点经线圈连接SKf7触点，SKf5触点连接SKf8触点，SKf6触点连接SKf7触点，SKf7触点和SKf8触点的负极端并接后经直流电机S2（8）连接节点⑩，节点⑩经霍尔电流传感器（9）连接两斩波器IGBT（10）到蓄电池（3）的负极；在节点⑩与蓄电池（3）的负极之间并联吸收板模块（19）和调速手柄触点（18）SK2；控制驱动盒（11）的插座CJ5的三个接口和CJ4的三个接口分别连接两斩波器IGBT（10）的接口电路，插座CJ3的4个接口连接霍尔电流传感器（9），插座CJ2的五个接口连接速度给定器（12）。
2.根据权利要求1所述的一种电机车控制器的电控装置，其特征在于所述调速手柄触点（18）的调速范围角度为0°-150°。
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