专利名称：内燃机车用无级调速驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动器的技术领域，尤其是一种内燃机车用无级调速驱动器。
背景技术：
目前内燃机车上应用的无级调速驱动器都是普遍采用CH250环形脉冲分配器，由于脉冲分配器输出端AO、BO> CO的输出电流很小，如CH250脉冲分配器的输出电流大约为200-400 μ Α,而步进电动机的驱动电流较大，如70BF3型步进电动机每相静态电流为
1.35A，为了满足驱动要求，脉冲分配器输出的脉冲需经脉冲放大器后才能驱动步进电机。现有的驱动器普遍采用多级驱动或体积较大的达林顿管，放大系数较大的场效管，通过控制CH250正反转电路较为复杂，应用IC集成块较多，一般需要4-5片外围逻辑芯片1C，由于芯片多采用MOS电路，静电易击穿，增加了驱动器故障的概率。
发明内容
为了克服现有的驱动器故障概率高、静电易击穿、电路复杂以及应用IC集成块多的不足，本发明提供了一种内燃机车用无级调速驱动器。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种内燃机车用无级调速驱动器，包括司控器、升速振荡器、降速振荡器、三相步进电机驱动器U3和复位电路，司控器、升速振荡器和降速振荡器均与三相步进电机驱动器U3连接，三相步进电机驱动器U3的Φ 1、Φ 2及Φ3三相输出端与步进电机负端连接，正端与步进电机公共端连接，三相步进电机驱动器U3内设有复位电路。根据本发明的另一个实施例，进一步包括驱动器插头JPl的3脚与上拉电阻R23串联连接，4脚与上拉电阻Rl串联连接。根据本发明的另一个实施例，进一步包括驱动器插头JPl的I脚与二极管D7串联连接，驱动器插头JPl的I脚与二极管D7之间设有开关SI和保险Fl，二极管D7与滤波CS串联连接。根据本发明的另一个实施例，进一步包括U6 —端与二极管D7串联连接，另一端与滤波C5和滤波C9串联连接。根据本发明的另一个实施例，进一步包括升速振荡器由施密特触发器U1B、电阻R6、电阻R4及滤波C2组成，滤波C2与施密特触发器U1B、电阻R6和电阻R4串联连接，施密特触发器UlB与电阻R6和电阻R4并联，降速振荡器由施密特触发器U1C、电阻R5、电阻R7及滤波C3组成，滤波C3与施密特触发器U1C、电阻R5和电阻R7串联连接，施密特触发器UlC与电阻R5和电阻R7并联连接。根据本发明的另一个实施例，进一步包括升速振荡器通过电阻R8与三与门U2A串联连接，降速振荡器通过电阻RlO与三与门U2B串联连接。根据本发明的另一个实施例，进一步包括三与门U2A与三相步进电机驱动器U3的I脚⑶I串联连接，三与门U2B与三相步进电机驱动器U3的2脚⑶2串联连接。
本发明的有益效果是，这种内燃机车用无级调速驱动器不但可以满足后级功率放大器的要求，而且还可以直接并接三相ABC指示灯，大大简化了电路和整机功耗，抗干扰能力很强，带负载能力强，电压稳定并且适用电压范围宽，同时应用IC集成块较少，减少了驱动器故障概率，易于使用推广。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的结构原理示意 图2是本发明的电路 图3是本发明司控器的接线示意图。
具体实施例方式如图1是本发明的结构原理示意图，一种内燃机车用无级调速驱动器，包括司控器、升速振荡器、降速振荡器、三相步进电机驱动器U3和复位电路，司控器、升速振荡器和降速振荡器均与三相步进电机驱动器U3连接，三相步进电机驱动器U3的Φ1、Φ2及Φ3三相输出端与步进电机负端连接，正端与步进电机公共端连接，三相步进电机驱动器U3内设有复位电路。如图2是本发明的电路图，驱动器插头JPl的3脚与上拉电阻R23串联连接，4脚与上拉电阻Rl串联连接，驱动器插头JPl的I脚与二极管D7串联连接，驱动器插头JPl的I脚与二极管D7之间设有开关SI和保险F1，二极管D7与滤波C8串联连接，U6 —端与二极管D7串联连接，另一端与滤波C5和滤波C9串联连接，升速振荡器由施密特触发器U1B、电阻R6、电阻R4及滤波C2组成，滤波C2与施密特触发器U1B、电阻R6和电阻R4串联连接，施密特触发器UlB与电阻R6和电阻R4并联，升速振荡器通过电阻R8与三与门U2A串联连接，三与门U2A与三相步进电机驱动器U3的I脚CUl串联连接，降速振荡器由施密特触发器U1C、电阻R5、电阻R7及滤波C3组成，滤波C3与施密特触发器U1C、电阻R5和电阻R7串联连接，施密特触发器UlC与电阻R5和电阻R7并联连接，降速振荡器通过电阻RlO与三与门U2B串联连接，三与门U2B与三相步进电机驱动器U3的2脚⑶2串联连接。如图3是本发明司控器的接线示意图，CX/6.7和CX/9.10分别接到本装置的驱动器插头JPl的3脚和4脚上，司控器的负端即为本装置的接地负端。升速时，CX/6.7和CX/9.10全接地为低电平，即驱动器插头JPl的3脚和4脚全为低电平时，步进电机UP方向旋转，柴油机应升速；降速时，CX/6.7和CX/9.10全悬空为高电平，步进电机DOWN方向旋转，柴油机应降速；置于保位时，驱动器插头JPl的3脚为低电平，驱动器插头JPl的4脚悬空高电平时，步进电机停止旋转，柴油机维持原转速不变。无级调速驱动器控制的输入端和输出端都通过JPl插头引入，JPl的I脚为Port K 2 脚为 Port3，4、3 脚为 Port6，7、4 脚为 Port9,10、5 脚为 Portll、6 脚为 Portl3,14、7脚为Portl6,17以及8脚为Portl9, 20, JPl插头的I脚和2脚分别为IlOV电源的正端和负端，外部的三相步进电机绕组负端分别接在JPl的6脚、7脚以及8脚上，正端接在从二极管D7输出的IlOV电源输出端JPl插头的5脚上。从JPl插头的I脚输入的DCllOV电源通过开关SI，保险Fl，二极管D7以及滤波C8后供给DC模块，DC模块中的U6将DClIOV电源转换为DC12V电源，其中，D7起隔离和防反接作用，避免机车上DCllOV电源波动对本装置造成干扰，最终12V电源经滤波C9以及滤波C5后供整个电路使用。升速振荡器电路由一块CH4016B六施密特触发器完成，升速振荡器由CH4016B中的U1B、R6、R4以及C2组成，调节R4，其频率可在150Hz 500Hz连续变化；降速振荡器电路由CH4016B中的U1C，R7，R5以及C3组成。这种内燃机车用无级调速驱动器在升速控制时，司控器手柄置升位，JPl插头4脚接地为低电位，经过UlA反相后为高电位，输入到三与门U2A输入端，U2A门开启，升速振荡信号输入到U3的I脚CU端，JPl插头3脚接地为低电位，三与门U2B 4输入端为低电位，无论其它输入端为何种情况，U2B锁闭，6脚始终为低电位，U3的2脚CD端为低电位，无脉冲信号输入；在降速控制时，司控器手柄置降位，JPl插头4脚悬空为高电位，经UlA反相后为低电位，输入到三与门U2A输入端，U2A门锁闭，升速振荡信号无法输入到U3的I脚⑶端，JPl插头3脚悬空为高电位，U2B三与门4输入端为高电位，UlD的9脚在保位时或升位时均为低电位，经倒相后8脚输出高电位，故U2B打开，降速振荡信号输入到U3的2脚⑶端，当司控器手柄处于降位时，JPl插头3脚悬空为高电位，D8处于截止状态，电源VCC通过R16向C6充电，经约τ =2/3RC (45S)的时间，UlD的8脚翻转为低电位，U2B锁闭，U3的2脚CD端停止脉冲信号输入，实现步进电机被下止档限死后，驱动器在45秒内停止向步进电机输出脉冲，步进电机停止转动；在保位时，司控器手柄置保位，JPl插头4脚悬空为高电位，经UlA反相后为低电位,输入到三与门U2A输入端,U2A门锁闭，升速振荡信号无法输入到U3的I脚⑶端，JPl插头3脚为低电位，三与门U2B 4输入端为低电位，故U2B锁闭，无振荡信号输入到U3的2脚CD端，PMM8713步进电机驱动器便停留在某一个状态，步进电机被锁住，柴油机便在这一转速下工作；当柴油机需要提高转速时，从U3的CU端输入升速脉冲，驱动器按Φ1-Φ1Φ2- Φ2-Φ2Φ3-Φ3-Φ3Φ1六拍程序工作，步进电机正转，柴油机转速提高，反之若柴油机需要降低转速，从U3的CD端输入降速脉冲，驱动器输出反相脉冲，步进电机反转，柴油转速降低；若在运行中，因外界干扰或电路本身的偶然性故障，跳出正常时序而变成空转时序，即“ 111”状态，步进电机在此状态下一直循环不转动，采用与门电路U2C自动消除“111”状态，使分配器回到正常时序，其工作原理为当输出现“111”状态时，U2C的10脚输出正脉冲，经UlE反相后输到U3的复位端9脚，使U3自动复位，从而使“111”状态变成“101”状态，从而回到正常时序；无级调速驱动器的上电复位电路由R21，R22以及C7组成，在通电瞬间9脚输入低电平进行复位。这种内燃机车用无级调速驱动器不但可以满足后级功率放大器的要求，而且还可以直接并接三相ABC指示灯，大大简化了电路和整机功耗，抗干扰能力很强，带负载能力强，电压稳定并且适用电压范围宽，同时应用IC集成块较少，减少了驱动器故障概率，易于使用推广。
权利要求
1.一种内燃机车用无级调速驱动器，其特征是，其包括司控器、升速振荡器、降速振荡器、三相步进电机驱动器U3和复位电路，司控器、升速振荡器和降速振荡器均与三相步进电机驱动器U3连接，三相步进电机驱动器U3的Φ1、Φ2及Φ3三相输出端与步进电机负端连接，正端与步进电机公共端连接，三相步进电机驱动器U3内设有复位电路。
2.根据权利要求1所述的内燃机车用无级调速驱动器，其特征是，驱动器插头JPl的3脚与上拉电阻R23串联连接，4脚与上拉电阻Rl串联连接。
3.根据权利要求1所述的内燃机车用无级调速驱动器，其特征是，驱动器插头JPl的I脚与二极管D7串联连接，驱动器插头JPl的I脚与二极管D7之间设有开关SI和保险F1，二极管D7与滤波C8串联连接。
4.根据权利要求1所述的内燃机车用无级调速驱动器，其特征是，U6—端与二极管D7串联连接，另一端与滤波C5和滤波C9串联连接。
5.根据权利要求1所述的内燃机车用无级调速驱动器，其特征是，升速振荡器由施密特触发器U1B、电阻R6、电阻R4及滤波C2组成，滤波C2与施密特触发器U1B、电阻R6和电阻R4串联连接，施密特触发器UlB与电阻R6和电阻R4并联，降速振荡器由施密特触发器U1C、电阻R5、电阻R7及滤波C3组成，滤波C3与施密特触发器U1C、电阻R5和电阻R7串联连接，施密特触发器UlC与电阻R5和电阻R7并联连接。
6.根据权利要求1所述的内燃机车用无级调速驱动器，其特征是，升速振荡器通过电阻R8与三与门U2A串联连接，降速振荡器通过电阻RlO与三与门U2B串联连接。
7.根据权利要求1所述的内燃机车用无级调速驱动器，其特征是，三与门U2A与三相步进电机驱动器U3的I脚⑶I串联连接，三与门U2B与三相步进电机驱动器U3的2脚⑶2串联连接。
全文摘要
本发明涉及一种驱动器的技术领域，尤其是一种内燃机车用无级调速驱动器。其包括司控器、升速振荡器、降速振荡器、三相步进电机驱动器U3和复位电路。司控器、升速振荡器和降速振荡器均与三相步进电机驱动器U3连接，三相步进电机驱动器U3的Ф1、Ф2、Ф3三相输出端通过后级放大后与步进电机负端连接，正端与步进电机公共端连接，三相步进电机驱动器U3内设有复位电路。这种内燃机车用无级调速驱动器大大简化了电路和整机功耗，抗干扰能力很强，带负载能力强，电压稳定并且适用电压范围宽，同时应用IC集成块较少，减少了驱动器故障概率，易于使用推广。
文档编号H02P8/14GK103095199SQ20121017451
公开日2013年5月8日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者陈平 申请人:戚墅堰机车车辆厂工业公司