CN2478871Y - 无轨电车的行驶控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无轨电车的行驶控制装置,包括电车供电电源、IGBT斩波器、电机电路、接触器控制电路和滤波电容软充电电路,按无轨电车的正常操作,在行进前先踏下刹车踏板,当释放刹车踏板时,接触器控制电路控制滤波电容软充电电路工作,对滤波电容实行充电;当再踏下行进踏板时,滤波电容停止充电,因此在行进加上线网高压的瞬间,滤波电容器其实已经充电,从而保护滤波电容器不被损坏。
Description
本实用新型涉及一种无轨电车的行驶控制装置。
无轨电车的行驶，都需斩波器来实行调速，由于斩波器属高频电源，常常会产生高频谐波，这些高频谐波都要用滤波电容来进行滤波，才能确保电车的正常行驶，现有技术中，无轨电车上所使用的滤波电容器都为低介电容，电容量小，大约在800UF/2KV左右，滤波能力和吸收浪涌能力都较差，成本也高，而且因在行车时踏下行进踏板加上线网高压的瞬间，使滤波电容器瞬间充电，常常损坏滤波电容器，烧坏控制电路的保险丝，影响无轨电车的正常运行。
本实用新型的目的在于提供一种能对滤波电容器实行软充电的无轨电车的行驶控制装置，使在踏下行进踏板时，滤波电容器已经充电，确保滤波电容器的完好。
为实现上述目的，本实用新型包括电车供电电源、IGBT斩波器、电机电路和接触器控制电路，其特征在于：还包括滤波电容软充电电路，电车供电电源的输出端经滤波电容软充电电路与IGBT斩波器和电机电路的电源输入端连接，接触器控制电路的软充电控制输出端与滤波电容软充电电路的控制端连接，该接触器控制电路的行进、刹车触发电压输出端与IGBT斩波器的触发端连接，该接触器控制电路的行进、刹车接触器控制信号输出端与电机电路的接触器控制输入端连接，IGBT斩波器的调速电压输出端与电机电路的调速控制端连接。按无轨电车的正常操作，先踏下刹车踏板后合大闸接通电源，当释放刹车踏板时，接触器控制电路控制滤波电容软充电电路工作，对滤波电容实行充电；然后再踏下行进踏板，此时滤波电容停止充电，因此在行进加上线网高压的瞬间，滤波电容器其实已经充电，从而保护滤波电容器不被损坏。
本实用新型所述的滤波电容软充电电路包括软充电接触器3Z，行进接触器1Z和滤波电容C，软充电接触器3Z的常开触点3Z1与电阻R3串接后再与行进接触器1Z的常开触点1Z1并联，其中一并联接点为该软充电电路的电源输入端，另一并联接点与滤波电容C相连接，同时该并联接点为该软充电电路的电源输出端。
作为对本实用新型的进一步改进，所述的滤波电容C由电解电容C1、C2，宽频带无感电容C3、C4、C5和均压电阻R1、R2连接而成，电解电容C1与电解电容C2串联，宽频带无感电容C2和均压电阻R1都与电解电容C1并联，宽频带无感电容C4和均压电阻R2都与电解电容C2并联，宽频带无感电容C5与电解电容C1、C2的串接体相并联。
由于在电车行进时，滤波电容已经充电，因此在加上线网高压的瞬间，不会损坏滤波电容，同时滤波电容本身由两只电解电容串联而成，并在电解电容两端并接宽频带无感电容，确保电解电容在高频状态下不被损坏，起到正常的滤波作用；而且滤波性能好，吸收浪涌能力强，成本也低。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的原理方框图；
图2为本实用新型主回路的电路原理图；
图3为接触器控制电路的具体电路图。
如图1、图2所示，本实用新型包括电车供电电源1、IGBT斩波器2、电机电路3、接触器控制电路4和滤波电容软充电电路5，电车供电电源1的输出端经滤波电容软充电电路5与IGBT斩波器2和电机电路3的电源输入端连接，接触器控制电路4的软充电控制输出端与滤波电容软充电电路5的控制端连接，该接触器控制电路4的行进、刹车触发电压输出端与IGBT斩波器2的触发端连接，该接触器控制电4的行进、刹车接触器控制信号输出端与电机电路3的接触器控制输入端连接，IGBT斩波器2的调速电压输出端与电机电路3的调速控制端连接。其中滤波电容软充电电路5包括软充电接触器3Z，行进接触器1Z和滤波电容C，软充电接触器3Z的常开触点3Z1与电阻R3串接后再与行进接触器1Z的常开触点1Z1并联，其中一并联接点a为该软充电电路的电源输入端，与供电电源1连接，另一并联接点b与滤波电容C相连接，同时该并联接点b为该软充电电路的电源输出端，与IGBT斩波器2和电机电路3的电源输入端连接。
作为对本实用新型的进一步改进，滤波电容C由电解电容C1、C2，宽频带无感电容C3、C4、C5和均压电阻R1、R2连接而成，电解电容C1与电解电容C2串联，宽频带无感电容C2和均压电阻R1都与电解电容C1并联，宽频带无感电容C4和均压电阻R2都与电解电容C2并联，宽频带无感电容C5与电解电容C1、C2的串接体相并联，使电解电容在高频状态下不被损坏。
再结合图2、图3对本实用新型的工作原理阐述如下：
电车行进时，踏下行车踏板，接触控制电路中20KHZ的振荡输出电压由差动变压器T1耦合，再经整流电桥DB1变直流电压输出，当直流电压超过3V，比较器A1发生反转，输出高电位，使复合三极管Tr1导通，行进接触器1Z吸合，此时光耦互锁控制的挡光板1ZLOK向外移位，光耦OP2导通，使三极管Tr9的基极为低电位而被锁定，刹车接触器2Z不能吸合，这样达到行进、刹车接触器互锁的目的；比较器A1的高电位输出经电阻R3、R4使三极管Tr5由原来的导通变截止，再往下踏行车踏板，整流电桥DB1有直流电压输出继续升高，整流电桥DB1的输出直流电压经电阻R20，电容C6延时，经二极管D1电阻R7使光耦OP1导通，使接触器控制电路4的行进、刹车触发电压输出端输出0至15V的负压，此输出负压接到IGBT斩波器的触发端，触发斩波器中产生脉宽调制电压使绝缘栅双极三极管(IGBT)的导通与截止，控制电机M转动，这样在主回路中合上大闸KQD就形成了行进回路，行车踏板踏得越深，接触器控制电路输出的负压越高，IGBT斩波器中产生脉宽调制电压也越宽，电车的加速也越快。
同理电车刹车时，踏下刹车踏板，接触控制电路中20KHZ的振荡输出电压由差动变压器T2耦合，再经整流电桥DB2变直流电压输出，当直流电压超过3V，比较器A2发生反转，输出高电位，使三极管Tr7、Tr9导通，刹车接触器2Z吸合，此时光耦互锁控制的挡光板2ZLOK向外移位，光耦OP3导通，使三极管Tr1的基极为低电位而被锁定，行进接触器1Z不能吸合，这样达到行进、刹车接触器互锁的目的；比较器A2的高电位输出经电阻R9、R10使三极管Tr6由原来的导通变截止，再往下踏行车踏板，整流电桥DB2有直流电压输出继续升高，整流电桥DB2的输出直流电压经电阻R8，电容C7延时，经二极管D2电阻R7使光耦OP1导通，使接触器控制电路4的行进、刹车触发电压输出端输出0至15V的负压，此输出正压接到IGBT斩波器的触发端，触发IGBT斩波器中产生脉宽调制电压使绝缘栅双极三极管的导通与截止，控制刹车电流，这样在主回路中形成了刹车回路，刹车踏板踏得越深，接触器控制电路触发电压输出端输出的负压越高，IGBT斩波器中产生脉宽调制电压也越宽，电车的刹车电流也越大。
在上述操作中，如果同时踏下行车和刹车踏板，此时比较器A2的输出电压经电阻R9、R12使三极管Tr3导通，从而迫使三极管Tr1截止，使行车接触器1Z释放，达到刹车优先。
按无轨电车的正常操作，在合上大闸KQD行进前先踏下刹车踏板，踏下刹车踏板时，三极管Tr7、Tr9导通，刹车接触器2Z吸合，三极管Tr7发射极电阻R11的高电位输出经电阻R14使三极管Tr12导通，三极管Tr12的集电极为低电位，同时三极管Tr13导通，确保复合三极管Tr10截止，此时软充电接触器3Z保持释放；当释放刹车踏板时，三极管Tr7截止，刹车接触器2Z释放，三极管Tr12、Tr13也随之截止，三极管Tr12的集电极产生高电位，24V直流电压经电阻R15对电容C3充电，使可控硅S被触发导通，电阻R17产生高电位，致使复合三极管Tr10导通，软充电接触器3Z吸合，此时在主回路中只有软充电接触器3Z吸合，电车供电电源经大闸KQD、软充电接触器3Z对滤波电容C充电；接着踏下行车踏板，行车接触器1Z吸合，复合三极管Tr1的集电极为低电位，可控硅S的阳极失压，电阻R17没有压降，致使复合三极管Tr10截止，软充电接触器3Z释放，主回路中形成了行进回路，这样在电车行进前滤波电容已经充电，因此在加上600V的线网高压的瞬间，不会损坏滤波电容，确保电车的正常行驶。
在上述的工作原理中，所有的接触器都是先吸合，再继续踏下行进、刹车踏板，接触器控制电路输出触发电压触发IGBT斩波器工作，主回路分别形成行进、刹车通路，此时接触器才通电，因此本实用新型中的接触器都是先吸合再通电，其吸合过程是纯粹的机械运动，不产生电弧火化，接触器的触点不易磨损。
Claims (3)
1、一种无轨电车的行驶控制装置，包括电车供电电源(1)、IGBT斩波器(2)、电机电路(3)和接触器控制电路(4)，其特征在于：还包括滤波电容软充电电路(5)，电车供电电源(1)的输出端经滤波电容软充电电路(5)与IGBT斩波器(2)和电机电路(3)的电源输入端连接，接触器控制电路(4)的软充电控制输出端与滤波电容软充电电路(5)的控制端连接，该接触器控制电路(4)的行进、刹车触发电压输出端与IGBT斩波器(2)的触发端连接，该接触器控制电路(4)的行进、刹车接触器控制信号输出端与电机电路(3)的接触器控制输入端连接，IGBT斩波器(2)的调速电压输出端与电机电路(3)的调速控制端连接。
2、根据权利要求1所述的无轨电车的行驶控制装置，其特征在于：所述的滤波电容软充电电路包括软充电接触器(3Z)，行进接触器(1Z)和滤波电容(C)，软充电接触器(3Z)的常开触点(3Z1)与电阻(R3)串接后再与行进接触器(1Z)的常开触点(1Z1)并联，其中一并联接点为该软充电电路的电源输入端，另一并联接点与滤波电容(C)相连接，同时该并联接点为该软充电电路的电源输出端。
3、根据权利要求2所述的无轨电车的行驶控制装置，其特征在于：所述的滤波电容(C)由电解电容(C1、C2)，宽频带无感电容(C3、C4、C5)和均压电阻(R1、R2)连接而成，电解电容(C1)与电解电容(C2)串联，宽频带无感电容(C2)和均压电阻(R1)都与电解电容(C1)并联，宽频带无感电容(C4)和均压电阻(R2)都与电解电容(C2)并联，宽频带无感电容(C5)与电解电容(C1、C2)的串接体相并联。
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| CN100356186C (zh) * | 2004-04-01 | 2007-12-19 | 上海交通大学 | 站区充电无轨电车的中线跟踪式车位检测装置 |
| CN100389030C (zh) * | 2004-08-25 | 2008-05-21 | 上海瑞华(集团)有限公司 | 一种用于电车的超级电容蓄能变频驱动电气控制系统 |
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2001
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