CN202886107U

CN202886107U - 一种基于电功率封闭技术的电机对拖装置

Info

Publication number: CN202886107U
Application number: CN2012204628745U
Authority: CN
Inventors: 黎英豪; 喻贵忠; 刘广丹; 黎莎; 张树申
Original assignee: Beijing Railway Institute of Mechanical and Electrical Engineering Co Ltd
Current assignee: Beijing Railway Institute of Mechanical and Electrical Engineering Group Co Ltd
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-09-11

Abstract

本实用新型公开了一种基于电功率封闭技术的电机对拖装置，包括接触电网、电力机车、试验台；电力机车内部依次安装有机车受电弓、主断路器、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、齿轮箱、机车轮对；试验台上依次安装有试验台轨道轮、万向轴、扭矩传感器、同步增速齿轮箱、陪试电机、试验台牵引变流器、试验台牵引变压器、主断路器；电力机车一端与接触电网相连接，另一端通过机车轮对与试验台轨道轮相接触，通过两轮相互带动的方式进行机械能的传送，所述试验台的另一端连接到接触电网上，用于从接触电网获取能量或者把能量反馈到接触电网中。采用该套装置，可以实现电能的回收，外界只需要补充40%左右的能量即可进行满功率试验，节省了大量的能源。

Description

一种基于电功率封闭技术的电机对拖装置

技术领域

本实用新型涉及一种电机对拖装置，尤其涉及一种基于电功率封闭技术的电机对拖装置。

背景技术

目前，在电力机车整车动态试验检测时，没有建立一套有效的能量回收装置，电力机车动态检测包括两种工况，一种是牵引工况，一种是制动工况，这两种工况均是通过把电能转化为机械能的方式进行工作，但是在把电能转化为机械能之后没有进行进一步能量转换，也就是说没有进行能量的回收，而是让机械能损失掉，这种方法损耗掉大量的能源，浪费的大量的成本。

因此，亟需一套切实可靠的电力机车整车动态试验检测系统，通过该系统可以对剩余的机械能进行进一步的回收利用，而且还需要方便的对电力机车进行制动，在牵引工况和制动工况之间进行切换，不管是在牵引工况还是在制动工况都可以把剩余的能量通过电能的形式回收利用，即可实现反复的循环回收。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于电功率封闭技术的电机对拖装置，在牵引工况时，其可以对从电力机车传送到试验台的剩余能量进行回收利用；在制动工况时，也可以对从试验台传送到电力机车的剩余能量进行回收利用，整套装置形成功率流向封闭回路，外界只需要补充小部分能量即可进行满功率试验，节省了大量的能源。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于电功率封闭技术的电机对拖装置，包括接触电网、电力机车、试验台，所述电力机车一端与接触电网相连接，另一端通过机车轮对与试验台上的试验台轨道轮相接触，所述试验台上设置有电流回收支路，该电流回收支路连接到接触电网上。

作为优选，所述电流回收支路由陪试电机、试验台牵引变流器、试验台牵引变压器、主断路器组成，主断路器一端和接触电网相连，另一端依次接有试验台牵引变压器、试验台牵引变流器和陪试电机。

作为优选，所述试验台上还依次设置有试验台轨道轮、万向轴、扭矩传感器、同步增速齿轮箱、试验台牵引变流器，试验台牵引变流器和电流回收支路的陪试电机相连。

作为优选，所述电力机车内部依次安装有机车受电弓、主断路器、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、齿轮箱、机车轮对。

作为优选，所述接触电网提供的电能为25kv单相交流电。

作为优选，所述牵引变流器包含有可以控制交流电的输出频率的逆变器。

作为优选，所述试验台牵引变流器包含有可以控制交流电的输出频率的逆变器。

本实用新型的有益效果为，在电力机车内部安装有牵引电机，在牵引工况时，可以通过牵引电机把电力机车从接触电网获取的电能转化为机械能，此时牵引电机起到了电动机的作用，进而通过机车轮对与试验台轨道轮之间的接触滚动把机械能专递给试验台，试验台上安装有陪试电机，通过陪试电机可以把剩余的机械能进一步的转化为电能，并反馈给接触电网，此时陪试电机起到了发电机的作用，通过上述过程可以对电能进行回收。同样在制动过程中也可以实现对能量的回收利用，由于试验台上安装有陪试电机，可以把试验台从接触电网获取的电能转化为机械能，此时陪试电机起到了电动机的作用，然后通过试验台轨道轮与机车轮对的相对滚动把机械能传递给电力机车，通过电力机车内的牵引电机把机械能转化为电能并被接触电网回收，此时牵引电机起到了发电机的作用，整套装置形成功率流向封闭回路，由于上述牵引工况和制动工况均可对电能进行回收，所以该过程节省了大量的能源，外界只需要补充40%的能量即可进行满功率试验。

附图说明

图1是本实用新型提供的基于电功率封闭技术的电机对拖装置的结构示意图。

图中：

1、接触电网，2、电力机车，21、机车轮对，3、试验台，31、试验台轨道轮，32、万向轴，33、扭矩传感器，34、同步增速齿轮箱，35、陪试电机，36、试验台牵引变流器，37、试验台牵引变压器，38、主断路器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，于本实施例中，首先在试验台3上搭建平台，之后在搭建好的平台两侧安装试验台轨道轮31，试验台轨道轮31通过万向轴32和同步增速齿轮箱34相连接，并在试验台轨道轮31和同步增速齿轮箱34之间安装扭矩传感器33，同步增速齿轮箱34的另一端接有陪试电机35，陪试电机35和试验台牵引变流器36相连接，试验台牵引变流器36后面接有试验台牵引变压器37，之后通过主断路器38和接触电网1相连接。接触电网1安装在试验台3的斜上方，最好放在方便和电力机车2相接触的位置。电力机车2内依次安装有机车受电弓、主断路器、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、齿轮箱、机车轮对21，牵引电机的作用是进行机械能与电能的转化，整套装置形成功率流向封闭回路。

具体的，进行电力机车2测试时，让电力机车2在试验台3上搭建好的平台上运行，电力机车2上的机车轮对21与试验台轨道轮31相接触，两者通过摩擦力的作用相互制动，当检测系统处在牵引工况时，电力机车2上的机车轮对21为主动传动，通过摩擦力带动试验台轨道轮31运转，把机械能从电力机车2传动到试验台3；当检测系统处于制动工况时，试验台3上的试验台轨道轮31为主动转动，电力机车2上的机车轮对21为被动传动，试验台轨道轮31通过摩擦力带动机车轮对21运转，把机械能从机车轮对21传动到试验台轨道轮31。

其中，电力机车2内部的牵引电机可以用作电动机，也可以用作发电机，同样，试验台3上安装的陪试电机35可以用作电动机，也可以用作发电机。当电力机车2从接触电网1获取能量时，为牵引工况，此时牵引电机作为电动机，把获取的能量转化为机械能，通过电力机车2上的机车轮对21带动试验台轨道轮31运转，把机械能从电力机车2传动到试验台3，试验台3上的陪试电机35把剩余的机械能转化为电能，并传送给接触电网1，此时陪试电机35用作发电机；当试验台3从接触电网1获取能量时，为制动工况，此时试验台3上的陪试电机35作为电动机，把获取的能量转化为机械能，通过试验台3上的试验台轨道轮31带动电力机车2上的机车轮对21运转，把机械能从试验台3传动到电力机车2，此时牵引电机作为发电机，把剩余的机械能转化为电能，并传送给接触电网1。其中接触电网1上提供的电能为25kv的单相交流电。由于上述两个过程均可进行能量的回收，所以该过程节省了大量的能源，外界只需要补充40%的能量即可进行满功率试验。

牵引变流器包含有逆变器，逆变器可以控制交流电的输出频率，牵引工况时，通过调节牵引变流器的输出频率来调节电力机车2的牵引力；制动工况时，通过调节牵引变流器的输出频率来调节电力机车2的电制动阻力矩。

试验台牵引变流器36包含有逆变器，逆变器可以控制交流电的输出频率，牵引工况时，通过调节试验台牵引变流器36的输出频率来调节试验台3的阻力矩；制动工况时，通过调节试验台牵引变流器36的输出频率来调节试验台3牵引力。

当系统处在牵引工况时，可以调节电力机车2的牵引力和试验台3的阻力矩，当电力机车2的牵引力和试验台3的阻力矩相等时，即可得到电力机车2牵引工况时某一手柄位置下的一组静态工作点。

当系统处于制动工况时，可以调节电力机车2的电制动阻力矩和试验台3牵引力，当电力机车2的电制动阻力矩和试验台3牵引力相等时，即可得到电力机车2制动工况时某一手柄位置下的一组静态工作点。

工作时：

牵引工况时，步骤如下：

第一步，电力机车2从接触电网1获取电能。

第二步，获取的电能依次通过电力机车2内的机车受电弓牵引电机、主断路器、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机，牵引电机，牵引电机把电能转化为机械能，之后再通过齿轮箱内齿轮的传动，带动机车轮对21转动。

第三步，通过机车轮对21与试验台滚道轮31两者之间的摩擦力的作用，机车轮对21带动试验台滚道轮31转动，电力机车2把机械能传递给试验台3。

第四步，试验台3上的试验台轨道轮31的转动进而带动万向轴32、同步增速齿轮箱34、扭矩传感器33传动，然后通过陪试电机35把机械能转化为电能，电能依次通过试验台牵引变流器36、试验台牵引变压器37、主断路器38反馈给接触电网1。

制动工况时，步骤如下：

第一步，试验台3从接触电网1获取电能。

第二步，试验台3获取的电能依次通过主断路器38、试验台牵引变压器37、试验台牵引变流器36、陪试电机35，陪试电机35将电能转化为机械能，进而带动同步增速齿轮箱34、扭矩传感器33、万向轴32传动。

第三步，通过机车轮对21与试验台滚道轮31两者之间的摩擦力的作用，试验台滚道轮31带动机车轮对21转动，试验台3把机械能传递给电力机车2。

第四步，电力机车2上机车轮对21的转动进而带动齿轮箱的转动，之后通过牵引电机把机械能转化为电能，转化的电能依次通过牵引变流器、牵引变压器、主断路器、受电弓反馈到接触网中。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于电功率封闭技术的电机对拖装置，包括接触电网（1）、电力机车（2）、试验台（3），其特征在于：所述电力机车（2）一端与接触电网（1）相连接，另一端通过机车轮对（21）与试验台（3）上的试验台轨道轮（31）相接触，所述试验台（3）上设置有电流回收支路，该电流回收支路连接到接触电网（1）上。

2.根据权利要求1所述的基于电功率封闭技术的电机对拖装置，其特征在于：所述电流回收支路由陪试电机（35）、试验台牵引变流器（36）、试验台牵引变压器（37）、主断路器（38）组成，主断路器（38）一端和接触电网（1）相连，另一端依次接有试验台牵引变压器（37）、试验台牵引变流器（36）和陪试电机（35）。

3.根据权利要求2所述的基于电功率封闭技术的电机对拖装置，其特征在于：所述试验台（3）上还依次设置有试验台轨道轮（31）、万向轴（32）、扭矩传感器（33）、同步增速齿轮箱（34）、试验台牵引变流器（36），试验台牵引变流器（36）和电流回收支路的陪试电机（35）相连。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基于电功率封闭技术的电机对拖装置，其特征在于：所述电力机车（2）内部依次安装有机车受电弓、主断路器、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、齿轮箱、机车轮对（21）。

5.根据权利要求4所述的基于电功率封闭技术的电机对拖装置，其特征在于：所述接触电网（1）提供的电能为25kv单相交流电。

6.根据权利要求4所述的基于电功率封闭技术的电机对拖装置，其特征在于：所述牵引变流器包含有可以控制交流电的输出频率的逆变器。

7.根据权利要求3所述的基于电功率封闭技术的电机对拖装置，其特征在于：所述试验台牵引变流器（36）包含有可以控制交流电的输出频率的逆变器。