交流电力机车用牵车机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力机车维修技术领域，具体涉及一种交流电力机车用的牵车装置。
【背景技术】
[0002]现有的直流电力机车在库内进行维修检查时，要进入无电区或无火状态，此时机车自身无法移动，一般在检修库区的地面上布设若干牵引点，提供40V?80V低压直流电，通过牵车电缆(棒)供给机车底部的直流牵引电机，机车就可缓慢移动，这种操作方法称作牵车。然而，对于新型交流电力机车，因其牵引电机为三相交流电动机，该低压直流电无法使机车的牵引逆变器或交流牵引电机正常工作。欲使机车移动，唯有借助调车机车或公铁两用车来进行牵引。对于前者，一要占用设备资源，二要有专门的调车司机来操作，并反复在无电区牵车和在有电区升弓受电两种状态之间切换；对于后者，以蓄电池为动力的公铁两用车的续航能力有限，以燃油发动机为动力的公铁两用车环境污染较大，并且，使用成本较高、牵引力受到机车轴重和轮轨粘着力的限制，因此，采用调车机车或公铁两用车的做法均存在不足之处。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种交流电力机车用牵车机，在现有库内低压直流供电情况下使机车的交流牵引电机能够低速旋转并产生大牵引力矩。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种交流电力机车用牵车机，包括地面直流电源柜1、牵车触点2、牵车棒3、车载逆变电源箱4、三相隔离闸刀5、轨道回流线6，地面直流电源柜I位于检修库内，牵车触点2与轨道回流线7平行布设，牵车棒3的一端插入机车车体侧面的牵车插座内，另一端与牵车触点2间断接触，车载逆变电源箱4布置在机车牵引变流柜的侧面，内设逆变装置9，通过三相隔离闸刀5实现与交流牵引电机7的电路连接。
[0005]作为优选方案之一，逆变装置9包括电源输入滤波电路41、温度检测电路42、控制直流稳压电源43、电压检测电路44、电流检测电路45、IGBT逆变桥46、IGBT开关元件过流过压吸收电路47、SPffM控制电路48、SPffM驱动电路49，电源输入滤波电路41由二极管和滤波电容组成，控制直流稳压电源43为温度检测电路42、电压检测电路44、电流检测电路45、SPffM控制电路48、SPffM驱动电路49提供稳定的工作直流电压。
[0006]作为优选方案之一，在三相隔离闸刀5的手柄上设置限位板8。
[0007]本实用新型利用车载逆变电源箱将输入的40V?80V低压直流电逆变为三相可变频交流电，并提供给电力机车的某一位交流牵引电机，既有效利用了检修库内已有的直流牵车电源，又充分发挥了交流电力机车的轴重和轮轨粘着力，从而合理解决了交流电力机车的出入库牵车难题。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型牵车机总体组成示意图。
[0009]图2为本实用新型逆变装置的电路原理图。
[0010]图3为逆变装置、三相隔离闸刀和限位板的位置关系示意图。
[0011]图中:1_地面直流电源柜，2-牵车触点，3-牵车棒，4-车载逆变电源箱，5-三相隔离闸刀，6-交流牵引电机，7-轨道回流线，8-限位板，9-逆变装置，41-电源输入滤波电路，42-温度检测电路，43-控制直流稳压电源，44-电压检测电路，45-电流检测电路，46-1GBT逆变桥，47-1GBT开关元件过流过压吸收电路，48-SPWM控制电路，49-SPWM驱动电路。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明。
[0013]如图1所示，交流电力机车用牵车机包括地面直流电源柜1、牵车触点2、牵车棒3、车载逆变电源箱4、三相隔离闸刀5、轨道回流线6，地面直流电源柜I位于检修库内，牵车触点2与轨道回流线7平行布设，牵车棒3的一端插入机车车体侧面的牵车插座内，另一端与牵车触点2间断接触，车载逆变电源箱4布置在机车牵引变流柜的侧面，内设逆变装置9，通过三相隔离闸刀5实现与交流牵引电机7的电路连接。
[0014]如图2所示，逆变装置9包括电源输入滤波电路41、温度检测电路42、控制直流稳压电源43、电压检测电路44、电流检测电路45、IGBT逆变桥46、IGBT开关元件过流过压吸收电路47、SPffM控制电路48、SPffM驱动电路49，电源输入滤波电路41由二极管和滤波电容组成，控制直流稳压电源43为温度检测电路42、电压检测电路44、电流检测电路45、SPffM控制电路48、SPffM驱动电路49提供稳定的工作直流电压，其输入要求符合地面直流电源柜提供的40V?80V电压幅度，稳定输出5V和24V直流电压。
[0015]逆变装置的工作原理:利用车载逆变电源箱将地面直流电源柜提供的40V?80V低压直流电逆变为三相可变频交流电，并提供给电力机车的某一位交流牵引电机使用，并设置电压监测、电流负载控制以及温度保护等功能。
[0016]逆变装置的工作由SPffM控制电路控制，电压、电流、温度反馈信号都集中在SPffM控制程序板上进行整形，放大和AD转换处理，用于实现保护逻辑，发送SPffM脉冲或封锁SPffM脉冲。
[0017]地面直流电源柜提供的直流电为三相工频交流电通过降压隔离变压器后直接整流输出(电压一般为40V?80V)，不带稳压调节，该电压进入逆变装置以后，通过二极管进入60000 yF的滤波电解电容进行滤波，一方面起到一定的稳压作用，另一方面防止后面的SPffM开关影响地面电源的稳定，同时抑制dv/dt。
[0018]直流电压进入IGBT三相逆变桥，通过SPffM控制开关后，输出三相SPffM波形，三相电压的峰值电压等于直流输入的电压。
[0019]电压传感器送出直流电压信号，在电压检测电路上进行滤波放大并且A/D转换，为主控板输出频率和脉冲宽度提供参数，电流传感器送出的电流信号在电流检测电路上进行全波整流和滤波放大后，为主控制板的负载保护提供参数，另外还有温度传感器提供温度信号，以防止散热器过热而烧损IGBT。
[0020]在IGBT开关元件投入工作时，由于电机电感的作用，特别是关断瞬间在IGBT上会产生很高的关断过电压，需要通过电压吸收板来抑制过电压对IGBT的冲击。
[0021 ] SPffM驱动电路49将SPffM控制电路48的SPffM信号放大后驱动IGBT开通和关断，提供足够的门极驱动电流。
[0022]如图3所示，机车在投入正常运行而不进行牵车操作时，三相隔离闸刀5将逆变装置9与机车交流牵引电机电路断开，防止机车主电路高压进入车载逆变电源箱而造成牵车机损坏和其它人身伤害。
[0023]车载逆变电源箱的柜门与机车牵引变流柜的门禁联锁杆重联在一起，在三相隔离闸刀的手柄上设置限位板8 ο牵车时先抽出门禁联锁杆才能开启车载逆变电源箱的柜门，合上三相隔离闸刀5，此时限位板8限制柜门关闭，禁止门禁联锁杆插到位。将方向开关扳至需要运行的方向，在车下将牵车棒插入机车车体侧面的牵车插座内，用牵车棒触击牵车点，即可牵车。
[0024]牵车机的使用操作应注意的事项:在上电启动3秒左右时牵引力矩最大，但转速低，此方法使机车能克服较大的机车起动阻力，以后力矩逐渐减小，牵引速度增加，使机车平稳加带。如果断电马上又点击牵车点供电，会导致机车电机运行转速还高于牵车装置输出的启动转速，机车运行不稳，并产生噪音，所以牵车时的操作方法最好是点住牵车点不放让机车提高速度，然后等机车滑行直至速度降至很低或快停止时，再点住牵车点提速，这样机车运行比较平稳(因为交流电机不同于直流电机，其转速与逆变输出有关)。牵车时车上有人随时换向，可以使机车产生电制动，以防止机车冲过标造成危险。
[0025]本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种交流电力机车用牵车机，包括地面直流电源柜(I)、牵车触点(2)、牵车棒(3)、车载逆变电源箱(4)、三相隔离闸刀(5)、轨道回流线(6)，其特征在于:所述地面直流电源柜(I)位于检修库内，牵车触点(2)与轨道回流线(7)平行布设，牵车棒(3)的一端插入机车车体侧面的牵车插座内，另一端与牵车触点(2)间断接触，车载逆变电源箱(4)布置在机车牵引变流柜的侧面，内设逆变装置(9)，通过三相隔离闸刀(5)实现与交流牵引电机(7)的电路连接。2.根据权利要求1所述的一种交流电力机车用牵车机，其特征在于:所述逆变装置(9)包括电源输入滤波电路(41)、温度检测电路(42)、控制直流稳压电源(43)、电压检测电路(44)、电流检测电路(45)、IGBT逆变桥(46)、IGBT开关元件过流过压吸收电路(47)、SPffM控制电路(48)、SPffM驱动电路(49)，电源输入滤波电路(41)由二极管和滤波电容组成，控制直流稳压电源(43 )为温度检测电路(42 )、电压检测电路(44)、电流检测电路(45 )、SPffM控制电路(48)、SPffM驱动电路(49)提供稳定的工作直流电压。3.根据权利要求1所述的一种交流电力机车用牵车机，其特征在于:在所述三相隔离闸刀(5)的手柄上设置限位板(8)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种交流电力机车用牵车机，包括地面直流电源柜、牵车触点、牵车棒、车载逆变电源箱、三相隔离闸刀、轨道回流线，地面直流电源柜位于检修库内，牵车触点与轨道回流线平行布设，牵车棒的一端插入机车车体侧面的牵车插座内，另一端与牵车触点间断接触，车载逆变电源箱布置在机车牵引变流柜的侧面，内设逆变装置，通过三相隔离闸刀实现与交流牵引电机的电路连接。本实用新型既有效利用了检修库内已有的直流牵车电源，又充分发挥了交流电力机车的轴重和轮轨粘着力，从而合理解决了交流电力机车的出入库牵车难题。
【IPC分类】B60L9/22, H02M7/5387
【公开号】CN204749877
【申请号】CN201520472380
【发明人】钱功
【申请人】钱功
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月30日