專利名稱：機(jī)車輔助變流柜的過壓抑制保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過壓抑制保護(hù)，尤其涉及一種機(jī)車輔助變流柜的過壓抑制保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：
HXD2機(jī)車輔助變流柜的主電路中，采用DC-DC-AC的電路變換模式得到三相交流輸出。其輸入電源DC1800V取自機(jī)車上主變流器的中間電路，經(jīng)過降壓斬波器、中間電路的平波電抗器和電容器的濾波處理，得到穩(wěn)定的中間電壓DC540V，而在實(shí)際情況中，由于機(jī)車運(yùn)行狀況復(fù)雜，極有可能造成輸出的中間電壓DC540V發(fā)生電壓上升的不穩(wěn)定狀況，當(dāng)輸出的中間電壓過大時(shí)，易對(duì)設(shè)備造成損害，因此，當(dāng)輸出電壓超出一定范圍時(shí)，要對(duì)輸出的中間電壓DC540V進(jìn)行過壓抑制，實(shí)現(xiàn)對(duì)中間電路的過壓保護(hù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了抑制過壓抑制保護(hù)裝置，用于對(duì)輔助變流柜中間電路進(jìn)行過壓抑制保護(hù)。
本實(shí)用新型的目的是提供機(jī)車輔助變流柜的過壓抑制保護(hù)裝置，該裝置包括過壓抑制電路和驅(qū)動(dòng)控制電路；其中， 所述的過壓抑制電路分別與所述的機(jī)車輔助變流柜的中間電路、驅(qū)動(dòng)控制電路相連接；所述的驅(qū)動(dòng)控制電路與所述的機(jī)車輔助變流柜的外部控制系統(tǒng)相連接； 所述的驅(qū)動(dòng)控制電路從所述的外部控制系統(tǒng)接收外部觸發(fā)信號(hào)，所述的外部觸發(fā)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述的過壓抑制電路抑制所述中間電路的電壓； 所述的驅(qū)動(dòng)控制電路從所述的中間電路獲取的中間電路電壓，判斷所述中間電路電壓是否大于設(shè)定閾值，若是，則輸出內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)，所述的內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述的過壓抑制電路抑制所述中間電路的電壓。從而對(duì)機(jī)車輔助變流柜的中間電路的電壓進(jìn)行抑制，實(shí)現(xiàn)對(duì)輔助變流柜的過電壓保護(hù)。

圖1為本實(shí)用新型過壓抑制保護(hù)裝置邏輯框圖； 圖2為本實(shí)用新型過壓抑制保護(hù)裝置的電氣原理圖； 圖3為本使用新型的驅(qū)動(dòng)控制電路的電氣原理圖； 圖4為本實(shí)用新型的過壓抑制保護(hù)裝置的立體圖； 圖5為本實(shí)用新型的銅結(jié)構(gòu)件的立體圖； 圖6為驅(qū)動(dòng)控制板立體圖； 圖7為本實(shí)用新型過壓抑制保護(hù)裝置的俯視圖； 圖8為本實(shí)用新型過壓抑制保護(hù)裝置的側(cè)視圖； 圖9為驅(qū)動(dòng)控制電路與外部控制系統(tǒng)的電氣連接示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。在此，本實(shí)施例的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)施例，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
一種機(jī)車輔助變流柜過壓抑制保護(hù)裝置，該裝置包括過壓抑制電路和驅(qū)動(dòng)控制電路；過壓抑制電路分別與機(jī)車輔助變流柜的中間電路、驅(qū)動(dòng)控制電路相連接；驅(qū)動(dòng)控制電路與機(jī)車輔助變流柜的外部控制系統(tǒng)相連接；驅(qū)動(dòng)控制電路從外部控制系統(tǒng)接收外部觸發(fā)信號(hào)，外部觸發(fā)信號(hào)驅(qū)動(dòng)過壓抑制電路抑制中間電路的電壓；驅(qū)動(dòng)控制電路從中間電路獲取的中間電路電壓，判斷中間電路電壓是否大于設(shè)定閾值，若是，則輸出內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)，內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)驅(qū)動(dòng)過壓抑制電路抑制中間電路的電壓。
圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的邏輯框圖。本實(shí)用新型機(jī)車輔助變流柜的過壓抑制保護(hù)裝置10，包括過壓抑制電路101和驅(qū)動(dòng)控制電路102，驅(qū)動(dòng)控制電路通過連接端子K、G連接到過壓抑制電路101。本實(shí)施例中，所述的驅(qū)動(dòng)控制電路102包括連接器1023，連接所述的機(jī)車輔助變流柜的外部控制系統(tǒng)20；外部觸發(fā)電路部分1022，連接連接器1023，將觸發(fā)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為觸發(fā)電壓；內(nèi)部觸發(fā)電路部分1021，連接輔助變流柜的中間電路，中間電路電壓大于設(shè)定閾值時(shí)，進(jìn)行電容儲(chǔ)能放電，產(chǎn)生觸發(fā)電壓；連接端子K、G，將驅(qū)動(dòng)控制電路102連接到所述的過壓抑制電路101；過壓抑制電路101，接收到所述的驅(qū)動(dòng)控制電路102發(fā)送的觸發(fā)電壓時(shí)，對(duì)輔助變流柜的中間電路進(jìn)行過壓抑制保護(hù)。
如圖2所示為本實(shí)用新型過壓抑制裝置的電氣原理圖。其中，201為本實(shí)用新型過壓抑制保護(hù)裝置，202為過壓抑制電路101的電路原理圖，包括穩(wěn)壓二極管V1、晶閘管V2、解耦電容C1、抑制電抗器L1，本實(shí)施例中采用晶閘管做為抑制電壓元件。過壓抑制電路的兩端連接被保護(hù)的中間電路；203為驅(qū)動(dòng)控制電路，驅(qū)動(dòng)控制電路HT端連接到過壓抑制電路101的解耦電容的+極，K端、G端分別連接到過壓抑制電路101的晶閘管V1的陰極K和控制極G。
圖3為驅(qū)動(dòng)控制電路102的電路原理圖。其中，外部觸發(fā)電路部分1022包括，穩(wěn)壓電路301、脈沖變壓器302、濾波電路303；內(nèi)部觸發(fā)電路部分1021包括，穩(wěn)壓二極管V10和低電壓復(fù)位BOD電路304。
本實(shí)用新型機(jī)車輔助變流柜過壓抑制保護(hù)裝置對(duì)HXD2機(jī)車輔助變流柜的中間電路進(jìn)行過壓保護(hù)的工作過程如下 在HXD2機(jī)車輔助變流柜中，采用外部控制系統(tǒng)檢測(cè)中間電壓，當(dāng)被檢測(cè)的中間電路的中間電壓高于730V時(shí)，外部控制系統(tǒng)向驅(qū)動(dòng)控制電路102發(fā)送觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖經(jīng)過穩(wěn)壓電路301的穩(wěn)壓和濾除尖峰毛刺后，由脈沖變壓器302對(duì)觸發(fā)脈沖進(jìn)行功率放大和電氣隔離，經(jīng)過濾波電路303進(jìn)行濾波后，獲得觸發(fā)電壓，通過該觸發(fā)電壓驅(qū)動(dòng)晶閘管V2。當(dāng)中間直流電壓超過730V，外部控制系統(tǒng)未發(fā)出命令或外部觸發(fā)電路部分失效時(shí)(即，穩(wěn)壓電路301、脈沖變壓器302、濾波電路303三者中的至少一部分發(fā)生故障時(shí))，中間電路電壓上升到800V后，則內(nèi)部觸發(fā)電路部分中的穩(wěn)壓二極管V10被擊穿，通過BOD電路304中的電容儲(chǔ)能放電，向晶閘管V2發(fā)送觸發(fā)電壓，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通。
過壓抑制保護(hù)裝置還包括電路支架，過壓抑制電路和驅(qū)動(dòng)控制電路固定于電路支架上。電路支架包括安裝板、驅(qū)動(dòng)控制電路板及抑制電路架，驅(qū)動(dòng)控制電路板及抑制電路架固定于安裝板上；驅(qū)動(dòng)控制電路板用于承載驅(qū)動(dòng)控制電路；抑制電路架用于承載過壓抑制電路。圖4為本實(shí)用新型的過壓抑制保護(hù)裝置的立體圖，在圖4的實(shí)施例中電路支架包括，鋼結(jié)構(gòu)件401，穩(wěn)壓二極管405(V1)、晶閘管406(V2)、解耦電容404(C1)固接到銅結(jié)構(gòu)件401；安裝板402，抑制電抗器403(L1)固接于安裝板402；驅(qū)動(dòng)控制板405安裝與安裝板402。如圖5所示，為本實(shí)用新型過壓抑制保護(hù)裝置的鋼結(jié)構(gòu)件401的立體圖。各器件與銅結(jié)構(gòu)件間均用M6x25螺栓緊固。如圖6所示為驅(qū)動(dòng)控制板405的立體圖，驅(qū)動(dòng)控制板405機(jī)械參數(shù) 驅(qū)動(dòng)板厚度2mm； 驅(qū)動(dòng)板外形尺寸159mm×80mm； 安裝孔尺寸5-Φ7mm 中間電路的正極輸入端連接到穩(wěn)壓二極管V1的K端銅結(jié)構(gòu)件，中間電路負(fù)極輸入端連接到穩(wěn)壓二極管V1的A端銅結(jié)構(gòu)件；解耦電容C1的負(fù)極直接安裝在穩(wěn)壓二極管V1的A端銅結(jié)構(gòu)件上實(shí)現(xiàn)電連接，另一端正極通過銅編織線與穩(wěn)壓二極管V1的K端銅結(jié)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)電連接；抑制電抗器L1的A0端通過電纜與穩(wěn)壓二極管V1的A端銅結(jié)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)電連接，A1端通過電纜與晶閘管V2的K端銅結(jié)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)電連接，晶閘管V2的A端與穩(wěn)壓二極管V1的K端通過銅結(jié)構(gòu)件的壓接固定實(shí)現(xiàn)電連接。圖7為本實(shí)用新型過壓抑制保護(hù)裝置的俯視圖，圖8為本實(shí)用新型過壓抑制保護(hù)裝置的側(cè)視圖。表1為本實(shí)用新型過壓抑制保護(hù)裝置中各部件的參數(shù)表。
表1部件參數(shù) HXD2機(jī)車輔助變流器的主電路中，采用DC-DC-AC的電路變換模式得到，由中間電路獲得穩(wěn)定的中間電壓DC540V。驅(qū)動(dòng)控制電路102的輸入信號(hào)來自外部控制系統(tǒng)的斬波控制和電壓抑制插件板P108，如圖9所示，驅(qū)動(dòng)控制電路上的6芯連接器實(shí)現(xiàn)與插件板P108對(duì)外連接。連接器插座型號(hào)為SMS6GE4，插頭型號(hào)為SMS6PHDH1，如表2所示，為插座、插頭電位定義表，其中2接線為屏蔽線。表3為驅(qū)動(dòng)控制電路與過壓抑制電路連接端子定義表。
表2，電位定義表 表3，端子定義表 通過在中間電路中增加過壓抑制保護(hù)裝置，使得當(dāng)中間電壓高于730V時(shí)，外部控制系統(tǒng)接收到中間電路傳感器的反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)控制電路發(fā)出觸發(fā)脈沖，控制可控硅的導(dǎo)通程度，從而增加了負(fù)載抑制了中間電壓；當(dāng)控制系統(tǒng)失效時(shí)，當(dāng)電壓上升到800V，硬件BOD電路動(dòng)作，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通來抑制中間電壓，從而實(shí)現(xiàn)了中間電壓的雙重抑制功能，最終達(dá)到穩(wěn)定中間電路DC540V電壓的目的。
以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種機(jī)車輔助變流柜過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的過壓抑制保護(hù)裝置包括過壓抑制電路和驅(qū)動(dòng)控制電路；其中，
所述的過壓抑制電路分別與所述的機(jī)車輔助變流柜的中間電路、驅(qū)動(dòng)控制電路相連接；所述的驅(qū)動(dòng)控制電路與所述的機(jī)車輔助變流柜的外部控制系統(tǒng)相連接；
所述的驅(qū)動(dòng)控制電路從所述的外部控制系統(tǒng)接收外部觸發(fā)信號(hào)，所述的外部觸發(fā)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述的過壓抑制電路抑制所述中間電路的電壓；
所述的驅(qū)動(dòng)控制電路從所述的中間電路獲取的中間電路電壓，判斷所述中間電路電壓是否大于設(shè)定閾值，若是，則輸出內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)，所述的內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述的過壓抑制電路抑制所述中間電路的電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的過壓抑制保護(hù)裝置包括電路支架，所述的過壓抑制電路和所述驅(qū)動(dòng)控制電路固定于所述的電路支架上。
3.如權(quán)利要求2所述的過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的電路支架包括安裝板、驅(qū)動(dòng)控制電路板及抑制電路架，所述的驅(qū)動(dòng)控制電路板及所述的抑制電路架固定于所述的安裝板上；
所述的驅(qū)動(dòng)控制電路板用于承載所述的驅(qū)動(dòng)控制電路；所述的抑制電路架用于承載所述的過壓抑制電路。
4.如權(quán)利要求1所述的過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的過壓抑制電路包括抑制電壓元件，所述的抑制電壓元件與所述的中間電路相連接，用于接收所述的外部觸發(fā)信號(hào)或所述的內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)而導(dǎo)通。
5.如權(quán)利要求4所述的過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的抑制電壓元件包括晶閘管。
6.如權(quán)利要求4所述的過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的過壓抑制電路包括抑制電抗器，所述的抑制電抗器與所述的抑制電壓元件串聯(lián)，用于在所述的抑制電壓元件導(dǎo)通時(shí)對(duì)所述的中間電路的電壓進(jìn)行抑制。
7.如權(quán)利要求1所述的過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)控制電路包括內(nèi)部觸發(fā)電路部分，所述的內(nèi)部觸發(fā)電路部分包括穩(wěn)壓二極管和放電電容，所述穩(wěn)壓二極管擊穿電壓為800V。
8.如權(quán)利要求6所述的過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的抑制電路架包括上安裝板(501)、下安裝板(502)和中安裝板(503)，所述的各安裝板上具有多個(gè)安裝孔(504)。
9.如權(quán)利要求8所述的過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的抑制電壓元件固定于所述的上安裝板與中安裝板之間。
10.如權(quán)利要求8所述的過壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述的安裝孔的直徑為7mm或3.5mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種過壓抑制保護(hù)裝置，該裝置包括過壓抑制電路和驅(qū)動(dòng)控制電路；過壓抑制電路分別與機(jī)車輔助變流柜的中間電路、驅(qū)動(dòng)控制電路相連接；驅(qū)動(dòng)控制電路與機(jī)車輔助變流柜的外部控制系統(tǒng)相連接；驅(qū)動(dòng)控制電路從外部控制系統(tǒng)接收外部觸發(fā)信號(hào)，外部觸發(fā)信號(hào)驅(qū)動(dòng)過壓抑制電路抑制中間電路的電壓；驅(qū)動(dòng)控制電路從所述的中間電路獲取的中間電路電壓，判斷中間電路電壓是否大于設(shè)定閾值，若是，則輸出內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)，內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)驅(qū)動(dòng)過壓抑制電路抑制中間電路的電壓。以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車輔助變流柜的中間電路的過壓保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201584769SQ200920266208
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者高健, 王傳芳 申請(qǐng)人:中國(guó)北車集團(tuán)大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司