載人型高速礦用車牽弓i逆變器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及牽引逆變器，具體是一種載人型高速礦用車牽引逆變器。本實(shí)用新型解決了目前尚無(wú)一種專用于載人型礦用車的牽引逆變器的問(wèn)題。載人型高速礦用車牽弓I逆變器，包括晶閘管模塊、制動(dòng)管IGBT模塊、第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、預(yù)充電二極管、預(yù)充電電阻、濾波電抗器、支撐電容、制動(dòng)電阻、直流正輸入端子、直流負(fù)輸入端子、第一連接端子、第二連接端子、第三連接端子、第一相交流輸出端子、第二相交流輸出端子、第三相交流輸出端子。本實(shí)用新型適用于載人型礦用車的牽引。
【專利說(shuō)明】載人型高速礦用車牽引逆變器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及牽引逆變器，具體是一種載人型高速礦用車牽引逆變器。

【背景技術(shù)】
[0002]載人型礦用車廣泛應(yīng)用于礦山資源開(kāi)采中井下人員的運(yùn)輸。在實(shí)際應(yīng)用中，載人型礦用車自身并不具備動(dòng)力裝置，因此載人型礦用車需要通過(guò)直流電機(jī)車或交流電機(jī)車來(lái)進(jìn)行牽引。實(shí)踐表明，當(dāng)通過(guò)直流電機(jī)車來(lái)牽引載人型礦用車時(shí)，由于受到直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率的限制，直流電機(jī)車普遍存在車速低(最高不超過(guò)20公里/小時(shí))、牽引動(dòng)力小、制動(dòng)距離長(zhǎng)的問(wèn)題，由此導(dǎo)致載人型礦用車在運(yùn)行過(guò)程中存在運(yùn)輸效率低、載重小、制動(dòng)不安全的問(wèn)題。而當(dāng)通過(guò)交流電機(jī)車來(lái)牽引載人型礦用車時(shí)，由于目前尚無(wú)一種專用于載人型礦用車的牽引逆變器，交流電機(jī)車往往難以滿足載人型礦用車的特殊要求(車速高、加速平緩、零檔滑行、輕微制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力柔和、緊急制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力迅猛)，由此導(dǎo)致載人型礦用車在運(yùn)行過(guò)程中存在運(yùn)輸效率低、乘坐舒適性差、制動(dòng)性能差的問(wèn)題。基于此，有必要發(fā)明一種全新的牽引逆變器，以解決目前尚無(wú)一種專用于載人型礦用車的牽引逆變器的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為了解決目前尚無(wú)一種專用于載人型礦用車的牽引逆變器的問(wèn)題，提供了一種載人型高速礦用車牽弓I逆變器。
[0004]本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:載人型高速礦用車牽引逆變器，包括晶閘管模塊、制動(dòng)管IGBT模塊、第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、預(yù)充電二極管、預(yù)充電電阻、濾波電抗器、支撐電容、制動(dòng)電阻、直流正輸入端子、直流負(fù)輸入端子、第一連接端子、第二連接端子、第三連接端子、第一相交流輸出端子、第二相交流輸出端子、第三相交流輸出端子；其中，所述晶閘管模塊由一個(gè)晶閘管和一個(gè)二極管組成；晶閘管的陽(yáng)極分別與二極管的陰極和直流正輸入端子連接；晶閘管的陰極與第一連接端子連接；二極管的陽(yáng)極與直流負(fù)輸入端子連接；預(yù)充電二極管的陽(yáng)極與直流正輸入端子連接；預(yù)充電二極管的陰極通過(guò)預(yù)充電電阻與第一連接端子連接；濾波電抗器的兩端分別可拆卸地與第一連接端子和第二連接端子連接；支撐電容的兩端分別與第二連接端子和直流負(fù)輸入端子連接；所述制動(dòng)管IGBT模塊由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子連接；第一個(gè)IGBT的柵極和發(fā)射極均與第三連接端子連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第三連接端子連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子連接；制動(dòng)電阻的兩端分別與第二連接端子和第三連接端子連接；所述第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子連接；第一個(gè)IGBT的發(fā)射極與第一相交流輸出端子連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第一相交流輸出端子連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子連接；所述第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子連接；第一個(gè)IGBT的發(fā)射極與第二相交流輸出端子連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第二相交流輸出端子連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子連接；所述第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子連接；第一個(gè)IGBT的發(fā)射極與第三相交流輸出端子連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第三相交流輸出端子連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子連接。
[0005]工作時(shí)，將直流正輸入端子、直流負(fù)輸入端子均與外部直流550V電源連接。將晶閘管模塊中的晶閘管的門極、第三連接端子、制動(dòng)管IGBT模塊中的第二個(gè)IGBT的柵極、第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊中的兩個(gè)IGBT的柵極、第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊中的兩個(gè)IGBT的柵極、第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊中的兩個(gè)IGBT的柵極均與外部DSP芯片連接。將第一相交流輸出端子、第二相交流輸出端子、第三相交流輸出端子分別與交流電機(jī)車的交流電動(dòng)機(jī)的三相供電輸入端連接。倘若外部直流550V電源為直流架線，則將濾波電抗器的兩端分別與第一連接端子和第二連接端子連接(這是由于直流架線存在較大的紋波電流且電壓波動(dòng)較大，濾波電抗器能夠消除紋波電流和濾波)。倘若外部直流550V電源為蓄電池，則將濾波電抗器的兩端分別與第一連接端子和第二連接端子斷開(kāi)，并將第一連接端子與第二連接端子短接(這是由于蓄電池不存在紋波電流且電壓波動(dòng)較小，無(wú)需濾波電抗器)。具體工作過(guò)程如下:首先，來(lái)自外部直流550V電源的直流電通過(guò)預(yù)充電二極管、預(yù)充電電阻對(duì)支撐電容進(jìn)行充電。當(dāng)支撐電容兩端的電壓達(dá)到預(yù)置電壓值時(shí)，外部DSP芯片控制晶閘管模塊進(jìn)行導(dǎo)通。晶閘管模塊導(dǎo)通后，預(yù)充電二極管和預(yù)充電電阻均被短路，直流電通過(guò)支撐電容進(jìn)行濾波。濾波后的直流電通過(guò)第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊進(jìn)行逆變。逆變產(chǎn)生的三相交流電提供給交流電動(dòng)機(jī)，交流電動(dòng)機(jī)由此驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)車運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)了通過(guò)交流電機(jī)車來(lái)牽引載人型礦用車。在此過(guò)程中，外部DSP芯片通過(guò)控制第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊、第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷，可以使得逆變產(chǎn)生的三相交流電的波形發(fā)生變化，由此使得交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)交流電機(jī)車的車速。當(dāng)交流電機(jī)車進(jìn)行制動(dòng)減速或停車時(shí)，交流電動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生很大的慣性力矩，使得交流電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)運(yùn)行，由此導(dǎo)致支撐電容兩端的電壓升高。當(dāng)支撐電容兩端的電壓升高至設(shè)定電壓值時(shí)，外部DSP芯片控制制動(dòng)管IGBT模塊進(jìn)行導(dǎo)通。制動(dòng)管IGBT模塊導(dǎo)通后，制動(dòng)電阻上有電流通過(guò)，支撐電容兩端的電壓由此降低。當(dāng)支撐電容兩端的電壓降低至設(shè)定電壓值時(shí)，外部DSP芯片控制制動(dòng)管IGBT模塊進(jìn)行關(guān)斷。制動(dòng)管IGBT模塊關(guān)斷后，制動(dòng)電阻上不再有電流通過(guò)，支撐電容兩端的電壓由此保持恒定。基于上述過(guò)程，本實(shí)用新型所述的載人型高速礦用車牽引逆變器通過(guò)采用全新結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)交流電機(jī)車來(lái)牽引載人型礦用車，由此使得交流電機(jī)車完全滿足了載人型礦用車的特殊要求(高車速、加速平緩、零檔滑行、輕微制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力柔和、緊急制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力迅猛)，從而使得載人型礦用車在運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)輸效率更高、乘坐舒適性更好、制動(dòng)性能更強(qiáng)(試驗(yàn)表明，采用本實(shí)用新型所述的載人型高速礦用車牽引逆變器后，載人型礦用車的車速最高可達(dá)30公里/小時(shí))。
[0006]本實(shí)用新型有效解決了目前尚無(wú)一種專用于載人型礦用車的牽引逆變器的問(wèn)題，適用于載人型礦用車的牽引。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]載人型高速礦用車牽引逆變器，包括晶閘管模塊V1、制動(dòng)管IGBT模塊V2、第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊V3、第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊V4、第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊V5、預(yù)充電二極管Dc、預(yù)充電電阻Re、濾波電抗器L、支撐電容C、制動(dòng)電阻Rg、直流正輸入端子P1、直流負(fù)輸入端子N、第一連接端子P2、第二連接端子B1、第三連接端子B2、第一相交流輸出端子U、第二相交流輸出端子V、第三相交流輸出端子W ；
[0009]其中，所述晶閘管模塊Vl由一個(gè)晶閘管和一個(gè)二極管組成；晶閘管的陽(yáng)極分別與二極管的陰極和直流正輸入端子Pl連接；晶閘管的陰極與第一連接端子P2連接；二極管的陽(yáng)極與直流負(fù)輸入端子N連接；預(yù)充電二極管Dc的陽(yáng)極與直流正輸入端子Pl連接；預(yù)充電二極管Dc的陰極通過(guò)預(yù)充電電阻Re與第一連接端子P2連接；濾波電抗器L的兩端分別可拆卸地與第一連接端子P2和第二連接端子BI連接；支撐電容C的兩端分別與第二連接端子BI和直流負(fù)輸入端子N連接；
[0010]所述制動(dòng)管IGBT模塊V2由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子BI連接；第一個(gè)IGBT的柵極和發(fā)射極均與第三連接端子B2連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第三連接端子B2連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子N連接；制動(dòng)電阻Rg的兩端分別與第二連接端子BI和第三連接端子B2連接；
[0011]所述第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊V3由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子BI連接；第一個(gè)IGBT的發(fā)射極與第一相交流輸出端子U連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第一相交流輸出端子U連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子N連接；
[0012]所述第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊V4由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子BI連接；第一個(gè)IGBT的發(fā)射極與第二相交流輸出端子V連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第二相交流輸出端子V連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子N連接；
[0013]所述第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊V5由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子BI連接；第一個(gè)IGBT的發(fā)射極與第三相交流輸出端子W連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第三相交流輸出端子W連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子N連接。
【權(quán)利要求】
1.一種載人型高速礦用車牽引逆變器，其特征在于:包括晶閘管模塊(VI)、制動(dòng)管IGBT模塊(V2)、第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊(V3)、第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊(V4)、第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊(V5)、預(yù)充電二極管(Dc)、預(yù)充電電阻(Re)、濾波電抗器(L)、支撐電容(C)、制動(dòng)電阻(Rg)、直流正輸入端子(P1)、直流負(fù)輸入端子(N)、第一連接端子(P2)、第二連接端子(BI)、第三連接端子(B2)、第一相交流輸出端子(U)、第二相交流輸出端子(V)、第三相交流輸出端子(W)； 其中，所述晶閘管模塊(Vl)由一個(gè)晶閘管和一個(gè)二極管組成；晶閘管的陽(yáng)極分別與二極管的陰極和直流正輸入端子(Pl)連接；晶閘管的陰極與第一連接端子(P2)連接；二極管的陽(yáng)極與直流負(fù)輸入端子(N)連接；預(yù)充電二極管(Dc)的陽(yáng)極與直流正輸入端子(Pl)連接；預(yù)充電二極管(Dc)的陰極通過(guò)預(yù)充電電阻(Re)與第一連接端子(P2)連接；濾波電抗器(L)的兩端分別可拆卸地與第一連接端子(P2)和第二連接端子(BI)連接；支撐電容(C)的兩端分別與第二連接端子(BI)和直流負(fù)輸入端子(N)連接； 所述制動(dòng)管IGBT模塊(V2)由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子(BI)連接；第一個(gè)IGBT的柵極和發(fā)射極均與第三連接端子(B2)連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第三連接端子(B2)連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子(N)連接；制動(dòng)電阻(Rg)的兩端分別與第二連接端子(BI)和第三連接端子(B2)連接； 所述第一開(kāi)關(guān)管IGBT模塊(V3)由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子(BI)連接；第一個(gè)IGBT的發(fā)射極與第一相交流輸出端子(U)連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第一相交流輸出端子(U)連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子(N)連接；所述第二開(kāi)關(guān)管IGBT模塊(V4)由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子(BI)連接；第一個(gè)IGBT的發(fā)射極與第二相交流輸出端子(V)連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第二相交流輸出端子(V)連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子(N)連接；所述第三開(kāi)關(guān)管IGBT模塊(V5)由兩個(gè)IGBT組成；第一個(gè)IGBT的集電極與第二連接端子(BI)連接；第一個(gè)IGBT的發(fā)射極與第三相交流輸出端子(W)連接；第二個(gè)IGBT的集電極與第三相交流輸出端子(W)連接；第二個(gè)IGBT的發(fā)射極與直流負(fù)輸入端子(N)連接。
【文檔編號(hào)】H02P27/06GK204031037SQ201420494517
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月30日
【發(fā)明者】李竹可, 趙芳, 楊東朝 申請(qǐng)人:永濟(jì)新時(shí)速電機(jī)電器有限責(zé)任公司