[實用新型]地鐵施工運輸機車交流變頻調速裝置

有效

• 申請號: 200720032741.3
• 申請日: 2007-08-20
• 公開（公告）號: CN201113913Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 羅富興;馬軍;周四清
• 申請（專利權）人: 蘭州金牛軌道交通裝備有限責任公司
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02M1/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 馬正良

技術領域

本實用新型涉及一種適用于地鐵施工用蓄電池機車交流調速裝置。

背景技術

隨著城市地鐵建設的飛速發展，施工中采用的直流牽引運輸機車已不能滿足形勢的要求，其固有的功率等級難以提高，電機維修量大，開環控制轉矩不受控，牽引性能欠佳等缺點逐漸地凸現出來。

發明內容

針對地鐵施工中現有直流牽引機車存在的缺陷，本實用新型的目的旨在提供一種地鐵施工運輸機車交流變頻調速裝置。其結合計算機智能控制，用直流逆變技術取代原系統采用的直流觸點式控制方式。

本實用新型的目的是通過以下措施來實現：

一種地鐵施工運輸機車交流變頻調速裝置，呈箱體式結構，功率器件直接安裝在箱體內散熱器上，分三路，每路由4塊功率器件并聯，分別接電機的三相繞組，功率管由計算機智能控制板來驅動；充電電阻并接在可控硅兩端，電源通過可控硅直接給電容供電，電容存儲能量同時給制動單元、逆變單元供電，均壓電阻分別并接在兩路串聯電容上，逆變單元由控制板觸發導通關斷，控制板裝在控制板安裝板上，霍爾傳感器與電機連接，輸入端子和逆變輸出端子分別設置箱體兩側，箱體端面設有人機對話窗口和控制端口，散熱器后面裝有風機。輸入直流電通過輸入端子銅排引入，通過可控硅直流開關控制輸入到電容、逆變單元和制動單元，制動單元輸出通過銅排引到電源和制動端口接制動電阻，逆變單元輸出通過銅排引到逆變輸出端子去接電機?？刂瓢惭b板和控制板在逆變單元和制動單元的正前面，人機對話窗口安裝于控制安裝板上。

工作原理：

功率器件直接安裝在箱體內散熱上，散熱器后面由風機帶走功率器件產生的損耗熱量。功率器件采用德國西門康SKM400GB128D型號的IGBT，每路由4塊功率器件并聯，容量可達300KVA。功率管由計算機智能控制板來驅動，控制板產生的PWM開關脈沖，通過功率管的開關作用，輸出產生脈寬同步變化的電壓信號，通過電機的電感作用，產生幅值和頻率可調的正弦波電流信號，使被驅動的電機轉速同步變化。主回路采用獨特的重疊式母板結構，輸入和輸出分別設置主箱體兩側，直流電源和交流輸出垂直布置，這些都最大限度的減小了布線電感和干擾，保證了整個裝置的可靠性。

其工作過程是，當電源供電進來以后，打開裝置充電開關，通過充電電阻把電壓加到電容和IGBT上，此時主電路和控制電路有電，裝置做好了運行準備，需要運行裝置時，有外接司控器給定前進或后退方向，控制板發出信號，打開直流開關---可控硅，短接充電電阻，此時直流電直接供給電容和主功率器件IGBT，此時由外接速度手輪給定運行速度，由控制板發出驅動信號，驅動主功率器件，輸出三相電壓和頻率同步變化的交流電供給電機。電機速度逐步提高，逼近目標速度。

本實用新型的優點和產生的有益效果：

1、主回路采用重疊式母板結構，最大限度地減小了布線電感和干擾，降低了功率器件的di/dt、du/dt，保證了功率器件的可靠工作；

2、整個裝置安裝于彈性緩沖器上，吸收了車輛運行過程中各個方向的振動，保證了裝置內功率器件和連接件的緊固；

3、內部連接全部使用銅板并掛錫，利用銅排的延張性吸收了由于熱脹冷縮對功率管的應力，同時最大限度的減小了由于連接電阻造成的發熱。

4、解決了地鐵施工運輸機車功率低的難題，施工進度和效率大大提高。

5、故障率比直流觸點式調速系統低、可靠性高，在現有地鐵車輛調速系統中性價比是最優的方式，具有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型各器件說明：

1、箱體，采用3mm鋼板壓制、焊接而成，起到承載作用，所有元器件都安裝在箱體內散熱器上，冷卻系統在其后面，接口端子分別布置于箱體兩側，保證了整個裝置的堅固性和外接控制的方便性。

2、內散熱器，功率器件全部直接安裝在散熱器面上，并在功率器件的接觸面涂上導熱硅脂，保證功率器件產生的損耗熱量傳導到散熱器上，散熱器采用翅片式鋁合金高導熱型，風機安裝在箱體的后面，采用抽板式風冷卻，空氣由翅片底部進入，經過整個翅片從頂部抽出，保證功率器件產生的熱量被隨時帶走，翅片外側由密封板壓緊在翅片上，保證冷卻空氣經過整個翅片，從下面進風，上面出風，進風和出風之間還加一道隔離板，使抽出的熱空氣不被直接從進風口吸入。