CN203691309U - 矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器，包括箱体，箱体上部设置有控制面板，侧面设置有接线箱，正面设置有圆形快开门，快开门为旋转式快开门，且快开门为反向旋转方式开启；控制面板上设置有操作按钮和显示器，显示器为液晶显示器；接线箱的箱体内设置有与接线箱上的接线端相对应的防爆接线端口。本装置电路简明清晰、成本低，控制简单、启动力矩大、调速平稳、模块化设计、结构为旋转快开门方式、操作简单、可靠性高、节能、维修简便、费用低，无弧通断，其保护功能更加人性化和完善化。是针对国内蓄电池式工矿电机车较为先进的调速装置。

Description

矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器

技术领域

本实用新型涉及一种矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器。

背景技术

在目前煤矿机电设备控制产品不断更新换代的情况下，矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器的技术改革却始终迟滞不前，局限在常规的产品中已经多年不变，目前矿用电机车调速控制大多分为以下几方面。

1、电阻分级调速，这种控制方式是通过按一定规律人为切换开关触头来减少回路串入的电阻值以控制回路电流值和电机端电压启动、调速。这种控制方式在启动和调速过程中，电能消耗高，启动冲击大，触头转换时经常因拉弧而损坏，故障率高，维修量大，另外电阻调速使机车运行中产生冲击，对设备产生损害，甚至造成事故；

2、斩波调速器，这种调速装置可以实现无极调速方式进行调速，但结构复杂，操作不方便，故障多而且维修困难，保护功能少，自动化控制水平低，附加设备接线复杂繁琐；

3、调速器采用凸轮式手柄控制，该控制方式结构复杂，且操作不方便，容易产生误操作，引起设备损坏和生产安全事故。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种操作方便，结构简单，安全性能好，高效节能，自动化程度高，维护方便的矿用隔爆型蓄电池电机车斩波器。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器，包括箱体，所述箱体上部设置有控制面板，箱体的侧面设置有接线箱，所述箱体的正面设置有圆形快开门，所述快开门为旋转式快开门，且所述快开门为反向旋转方式开启；所述控制面板上设置有操作按钮和显示器，所述显示器为液晶显示器；所述接线箱的箱体内设置有与接线箱上的接线端相对应的防爆接线端口。

作为本实用新型的进一步改进，所述箱体为长方体防爆型壳体。

作为本实用新型的进一步改进，所述斩波器电路包括电源输入模块、开关电源模块、平波隔离模块、电源取样隔离模块、压力制动模块、换向控制模块、IPM调速控制模块、主控驱动板、放电指示模块和液晶显示模块，所述外部直流电源与电源输入模块连接；电源输入模块与开关电源模块、电源取样隔离模块和平波隔离模块相连接；所述平波隔离模块分别连接压力制动模块、换向控制模块和放电指示模块；所述换向控制模块的输出端连接IPM调速控制模块；压力制动模块、换向控制模块以及IPM调速控制模块的输出端分别连接负载输出模块；

所述开关电源模块、电源取样隔离模块和IPM调速控制模块分别连接至主控驱动板，所述主控驱动板分别连接至功能输出模块和液晶显示模块。

本实用新型的有益效果是：本装置电路简明清晰、成本低，控制简单、启动力矩大、调速平稳、模块化设计、结构为旋转快开门方式、操作简单、可靠性高、节能、维修简便、费用低，无弧通断，其保护功能更加人性化和完善化。是针对国内蓄电池式工矿电机车较为先进的调速装置。

附图说明

图1是本实用新型的箱体结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的右视图；

图4是本实用新型的电路连接示意图。

图中：1、箱体，2、控制面板，3、接线箱，4、快开门，5、操作按钮，6、显示器，7、接线端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的阐述。

如图1至图4所示，一种矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器，包括箱体1，所述箱体1为长方体防爆型壳体，所述箱体1上部设置有控制面板2，箱体1的侧面设置有接线箱3，所述箱体1的正面设置有圆形快开门4，所述快开门4为旋转式快开门，且所述快开门4为反向旋转方式开启；所述控制面板1上设置有操作按钮5和显示器6，所述显示器6为液晶显示器；所述接线箱3的箱体内设置有与接线箱3上的接线端7相对应的防爆接线端口。

所述斩波器电路包括电源输入模块、开关电源模块、平波隔离模块、电源取样隔离模块、压力制动模块、换向控制模块、IPM调速控制模块、主控驱动板、放电指示模块和液晶显示模块，所述外部直流电源与电源输入模块连接；电源输入模块与开关电源模块、电源取样隔离模块和平波隔离模块相连接；所述平波隔离模块分别连接压力制动模块、换向控制模块和放电指示模块；所述换向控制模块的输出端连接IPM调速控制模块；压力制动模块、换向控制模块以及IPM调速控制模块的输出端分别连接负载输出模块；

所述开关电源模块、电源取样隔离模块和IPM调速控制模块分别连接至主控驱动板，所述主控驱动板分别连接至功能输出模块和液晶显示模块。

其工作过程如下：在斩波器的控制面板上设置有前进、后退、减速、加速、停止等若干个功能按钮，按压前进（后退）按钮，此时驱动单元得到输入信号，输出继电器吸合，电机前进接触器或电机后退接触器接通，电机电路导通，此时车灯自动转换，前（后）照明灯和后（前）红灯亮，喇叭自动响3声，提示前方行人注意安全，机车做好启动准备。

点压或长压“加速”“减速”按钮,实现机车调速运行，当机车加速至合适状态时，松开加速按钮，机车维持当前速度不变。需要减速时，按压减速按钮，机车开始减速，直到机车停止。通过不断按压加速和减速按钮，可使机车工作在合适速度状态。当机车加速接近全速100%时，旁路接触器吸合，机车进入全速运行状态。

只需按压停止按钮，IPM驱动脉冲断开，机车即停止运行，如果在机车高速运行时直接停车，那么必须在5秒后确保机车停稳后才能重新进行换向调速。

如果想从前进（后退）方向切换到后退（前进）方向，可再次按压前进（后退）按钮，前进（后退）接触器断开，再重新按压后退（前进）按钮，则后退（前进）接触器即吸合，实现机车换向，车灯随之换向。

通过按钮调节显示屏参数，可根据实际情况选择机车运行方向，具有“双向”、“前进”、“后退”三种选择方式，当选择“前进”方向时，机车只有前进，不能后退，此功能适合双驾驶室电机车单向运行的需要。也可以调节单/双电机工作，根据实际情况节约能耗，同时方便电机车调试。

通过主控板实现双驾驶室电气闭锁控制，联线简单，自动实现闭锁功能。

模块内部具有温度、过流、短路、欠压等各种保护功能，当出现故障时，可以及时断开PWM信号，确保模块不会损坏。

通过液晶屏实时显示机车电压、双电机电流、气泵压力、模块温度、运行速度、行驶里程，工作状态和常见故障信息。

本专利的斩波器电路设计简单，稳定可靠，故障率极低，单片机PWM端口输出频率约3000HZ的占空比（0%～99%）可调脉宽电压经过专用电路放大后驱动IPM调速控制器件用于对直流电机进行调速，调速范围可达256级，实现了真正意义上的无级调速（老式司控器只能实现30级左右的调速范围），使得机车运行更加平稳。

本调速系统采用智能功率模块IPM作为开关器件，控制方式为定频调宽（PWM方式）。由于IPM工作于开关状态，导通关断时损耗很小，所以调速状态下节能效果显著。IPM串联在“串激式”牵引电机电路内，当IPM导通时，电机电流线性上升；IPM关断时，电机电流通过续流二极管形成回路，电流线性下降。由于开关频率高（3KHZ），实际电机电流等效为直流电流，通过改变IPM导通、关断时间的比值（调压比），即可改变电机两端电压的平均值从而改变电机的转速，实现机车调速的目的。

本结构电路简明清晰、成本低，控制简单、启动力矩大、调速平稳、模块化设计、结构为旋转快开门方式、操作简单、可靠性高、节能、维修简便、费用低，无弧通断，其保护功能更加人性化和完善化。是针对国内蓄电池式工矿电机车较为先进的调速装置。

Claims (3)

1.一种矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器，包括箱体（1），所述箱体（1）上部设置有控制面板（2），箱体（1）的侧面设置有接线箱（3），其特征在于：所述箱体（1）的正面设置有圆形快开门（4），所述快开门（4）为旋转式快开门，且所述快开门（4）为反向旋转方式开启；所述控制面板（1）上设置有操作按钮（5）和显示器（6），所述显示器（6）为液晶显示器；所述接线箱（3）的箱体内设置有与接线箱（3）上的接线端（7）相对应的防爆接线端口。

2.根据权利要求1所述的矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器，其特征在于：所述箱体（1）为长方体防爆型壳体。

3.根据权利要求1或2所述的矿用隔爆型蓄电池机车用斩波器，其特征在于：所述斩波器电路包括电源输入模块、开关电源模块、平波隔离模块、电源取样隔离模块、压力制动模块、换向控制模块、IPM调速控制模块、主控驱动板、放电指示模块和液晶显示模块，所述外部直流电源与电源输入模块连接；电源输入模块与开关电源模块、电源取样隔离模块和平波隔离模块相连接；所述平波隔离模块分别连接压力制动模块、换向控制模块和放电指示模块；所述换向控制模块的输出端连接IPM调速控制模块；压力制动模块、换向控制模块以及IPM调速控制模块的输出端分别连接负载输出模块；

所述开关电源模块、电源取样隔离模块和IPM调速控制模块分别连接至主控驱动板，所述主控驱动板分别连接至功能输出模块和液晶显示模块。

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