电传动重型轨道车的工频发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为电传动重型轨道车的工频发电装置，涉及电传动重型轨道车的电气系统。本实用新型专利技术解决电传动重型轨道车电气系统运行工况单一，无法实现工频发电的问题。该电传动重型轨道车的工频发电装置包含柴油机、主发电机和与ＰＬＣ控制单元相连的司机控制器，柴油机配置有受ＰＬＣ控制单元控制的调速装置，主发电机的励磁线圈配置有微机控制的励磁控制单元，司机控制器设有状态切换输出控制线端，司机控制器的状态切换输出控制线端经切换开关与ＰＬＣ控制单元和微机控制的励磁控制单元的发电、牵引控制端相连；在主发电机的输出端连接有工频发电的用电控制电路。使原来只具备牵引功能的轨道车同时具备移动电站的功能，实现了牵引、发电两种功能。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电传动重型轨道车的电气系统，具体为电传动重型轨道车的工频发电装置。
技术介绍
工频电源是电气化工程机械正常工作的必备条件，尤其随着铁路建设的快速发展，铁路运行维护标准的日趋严格，为铁路沿线提供大功率交流电源以满足大规模施工、快速抢险的需求日益迫切。目前，担负施工抢险任务的电传动重型轨道车的电气系统内虽具有发电配置，但发电配置主要是为轨道车牵引提供所需的电源，无法提供工频电源。目前，均通过后挂单独的发电车或安装独立的柴油发电机组来满足施工用电需求，且发电功率较小，投资效益及运行效果均不够理想。电传动重型轨道车的电气系统包含柴油机、主发电机和与主发电机输出相连的整流装置，柴油机配置有受PLC(程序逻辑控制器)控制单元控制的调速装置，PLC控制单元与司机控制器相连，发电机的励磁线圈配置有微机控制的励磁控制单元。在司机控制器相应指令的控制下，PLC控制单元控制系统电器动作及逻辑联锁，实现对柴油机牵引状态下的转速闭环控制，微机控制单元通过斩波方式控制主发电机的励磁电流，使主发电机运行于恒功牵引状态；主发电机的输出经整流装置为牵引电动机提供所需的电源。现有电传动重型轨道车电气系统的发电配置只运行于单一的牵引工况下，司机控制器对电气系统的控制(主要是对柴油机的调速控制)也只限于单一的牵引工况，这是，电传动重型轨道车无法实现工频发电的原因。
技术实现思路
本技术针对电传动重型轨道车电气系统运行工况单一，无法实现工频发电的问题，在电传动重型轨道车现有电气系统的基础上，提供电传动重型轨道车的工频发电装置。并只以提供该装置的硬件结构为目的。本技术是采用如下技术方案实现的电传动重型轨道车的工频发电装置，包含柴油机、主发电机和与PLC控制单元相连的司机控制器，柴油机配置有受PLC控制单元控制的调速装置，主发电机的励磁线圈配置有微机控制的励磁控制单元，司机控制器设有状态切换输出控制线端，司机控制器的状态切换输出控制线端经切换开关与PLC控制单元和微机控制的励磁控制单元的发电、牵引控制端相连；在主发电机的输出端连接有工频发电的用电控制电路。工频发电的用电控制电路可采用常规公知的控制电路。本技术针对电传动轨道车自身具备柴油机和发电机的特点，通过增加少量的控制及配电装置，采用新的控制方式及系统组合，使原来只具备牵引功能的轨道车同时具备移动电站的功能(即在轨道车停车状态下，向外界提供50HZ或60HZ/380V大功率三相交流电，实现工频发电)，取消了后挂电源车或独立的柴油发电机组，用一套旋转机组实现了牵引、发电两种功能，一机两用，结构简洁。由于工频发电控制及其配电装置在机车成本中比例很小(约1％左右)，机车在成本基本不变的前提下实现了功能上的突破，同时用户减少了购置发电车或柴油发电机组的费用，大幅度提高了产品性价比，拓展了产品的应用领域，提高用户的投资效益。微机恒压控制及PLC转速闭环控制，均采用轨道车上现有成熟的数字控制，有效保证系统运行的可靠性及电源品质的稳定性，使轨道车同时成为功率强大、方便可靠的移动电站。通常受投资额限制，后挂电源车或柴油机组的功率远小于轨道车牵引功率，而采用本技术后，只要系统参数选择合适，发电功率可以与牵引功率相当，供电能力大幅增加。电传动重型轨道车具备大型移动电站的功能，为铁路沿线施工抢险、野外作业提供了一种结构简洁，控制先进、经济可靠的大功率交流电源。附图说明图1为本技术所述的电传动重型轨道车的工频发电装置的结构及电路连接原理图；具体实施方式电传动重型轨道车的工频发电装置，包含柴油机C、主发电机TF和与PLC控制单元P相连的司机控制器AC，柴油机配置有受PLC控制单元P控制的调速装置V，主发电机的励磁线圈配置有微机控制的励磁控制单元W，司机控制器AC设有状态切换输出控制线端H，司机控制器的状态切换输出控制线端H经切换开关1SA与PLC控制单元P和微机控制的励磁控制单元W的发电控制端F、牵引控制端Q相连；在主发电机的输出端连接有工频发电的用电控制电路。司机控制器的状态切换输出控制线端H输出的是开关信号，而司机控制器内部包含多组开关触点，因此，在现有司机控制器上可容易地引出状态切换输出控制线端H，即在现有司机控制器上引出状态切换输出控制线端对本领域技术人员来讲是非常容易实现的。PLC控制单元和微机控制的励磁控制单元上的发电控制端F、牵引控制端Q的具体线端位置也是公知的，因此，司机控制器上的状态切换输出控制线端H与PLC控制单元和微机控制的励磁控制单元上的发电控制端F、牵引控制端Q之间的连接不存在困难。工频发电的用电控制电路包含连接于主发电机输出相电压上的、由启动按钮1SB、2SB和接触器KM1的线圈连接而成的控制电路，接触器KM1的触头连接于主发电机的输出供电回路；主发电机供电输出端连接有电源指示灯1HL、2HL、3HL，同时，通过切换开关2SA连接有电压表PV，主发电机的供电回路中连接有互感器TA，互感器的输出端连接有电流表PA；电源指示灯的供电回路中串接有接触器KM2的常开触头，接触器KM2的线圈与继电器K的常开触点串接后连接于主发电机的输出相电压上，继电器K受轨道车上的START信号控制。轨道车牵引运行时，切换开关1SA位于牵引位置，PLC控制单元和微机控制的励磁控制单元在牵引控制端Q的控制下，并在相应牵引控制软件的支持下工作于牵引状态，此时，PLC控制单元控制系统电器动作及逻辑联锁，实现对柴油机牵引状态下的转速闭环控制，微机控制单元通过斩波方式控制主发电机的励磁电流，使主发电机运行于恒功牵引状态；主发电机的输出经整流装置为牵引电动机提供所需的电源。需进行工频发电时，将切换开关切换至发电位置，PLC控制单元和微机控制的励磁控制单元在发电控制端F的控制下，并在相应发电控制软件的支持下工作于发电状态，此时，PLC控制单元控制柴油机转速至发电转速并保持恒速运行，微机控制单元调节主发励磁电流，使主发电机保持输出电压稳定，当主发电机电压稳定在380伏后，司机进行启动操作而给出START信号，继电器K带电，其常开触点闭合，接触器KM2带电，其常开触头闭合，电源指示灯亮，此时，操作人员通过按钮1SB、2SB控制电源输出，用户可通过XS端子，将用电负载与机车电源联接，实现电能输出。工频发电的用电控制电路安装于单独的电气柜内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电传动重型轨道车的工频发电装置，包含柴油机（Ｃ）、主发电机（ＴＦ）和与ＰＬＣ控制单元（Ｐ）相连的司机控制器（ＡＣ），柴油机配置有受ＰＬＣ控制单元（Ｐ）控制的调速装置（Ｖ），主发电机的励磁线圈配置有微机控制的励磁控制单元（Ｗ），其特征为：司机控制器（ＡＣ）设有状态切换输出控制线端（Ｈ），司机控制器的状态切换输出控制线端（Ｈ）经切换开关（１ＳＡ）与ＰＬＣ控制单元（Ｐ）和微机控制的励磁控制单元（Ｗ）的发电控制端（Ｆ）、牵引控制端（Ｑ）相连；在主发电机的输出端连接有工频发电的用电控制电路。

【技术特征摘要】
1.一种电传动重型轨道车的工频发电装置，包含柴油机(C)、主发电机(TF)和与PLC控制单元(P)相连的司机控制器(AC)，柴油机配置有受PLC控制单元(P)控制的调速装置(V)，主发电机的励磁线圈配置有微机控制的励磁控制单元(W)，其特征为司机控制器(AC)设有状态切换输出控制线端(H)，司机控制器的状态切换输出控制线端(H)经切换开关(1SA)与PLC控制单元(P)和微机控制的励磁控制单元(W)的发电控制端(F)、牵引控制端(Q)相连；在主发电机的输出端连接有工频发电的用电控制电路。2.如权利要求1所述的电传动重型轨道车的工频发电装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：程卫东，李伟宏，王争辉，
申请(专利权)人：中国北车集团永济电机厂，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]