专利名称：轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轨道车辆空调制造技术领域，具体涉及到在轨道车辆空调正常通风与紧急通风切换时应用的单刀双掷型继电器保护电路。
背景技术：
地铁(包括轻轨)是我国一些大城市目前在大力发展的城市建设项目，因此，地铁会出现在我国较多的城市里，地铁列车车厢的需求量也会越来越大。由于地铁运行的特殊环境和巨大的乘客流量，在地铁列车车厢的设计和制造上，空调系统(包括通风)是非常重要的，因此，地铁列车空调成为地铁列车车厢设计和制造的一个重要部件，而通风设计又是空调系统设计环节中的重中之重。当轨道车辆车厢内不需要制冷或制热时，轨道车辆的空调系统将仅启动通风模式，即空调系统仅运行通风换风部分。目前，轨道车辆空调系统的通风模式分为两种第一种为正常通风，即空调机组中的通风风扇电源由车上的辅助电源 APU提供；第二种为紧急逆变通风，即如果辅助电源APU发生故障，轨道车辆的监控系统将会发出信号给空调控制柜，表明APU失效，轨道车辆空调系统将启动紧急通风模式运行。紧急逆变通风所使用的电磁继电器为单刀双掷型继电器，如图2所示。理论上，当两个继电器同时得电，则两个继电器的所有触点也应该同时动作。但是，由于在继电器制造工序中确认触点接触的同时性一般会有偏差，又由于每个继电器线圈的空气间隙会有不等，从而电磁吸合力会有不同(一般响应时间为0 0. 05秒)，造成同时得电的继电器其触点却不是同时动作的，给设计带来隐患，参见图1。图1中所使用的变压器为单相变压器，额定电压为 AC380V/100V、AC380V/210V、AC380V/230V 共三档。现以 AC380V/100V 为例作以下阐述。(参见附图1)当轨道车辆的空调系统从正常通风模式切换到紧急通风模式时，变压器二次侧回路(KA7)如果没有及时断开，那么，这种情况就相当于将二次侧误接在220V 电源上(紧急逆变输出电压为220V)，其结果导致副边励磁电流将非常大。因为原边接额定电压时主磁通C m为设计值，铁心磁路接近饱和，最大磁密to接近饱和值；这时副边电压为U2 E2,即E2=100V。现在由于KA7没有及时断开，等于将副边接到紧急逆变器输出端 220V上，因为副边漏阻抗很小，电压与电势近似相等，因此为E2 U2=220V,与原边接380V 时相比，副边电势大小增大到原来的2. 2倍。我们知道，E2=4. 44fff2 ￠- m，因此<2 m也增大到原来的2. 2倍，磁密to也增大到原来的2. 2倍。正常运行时to已到了磁化曲线的拐弯点，to增大到2. 2倍，励磁磁动势将急剧增加，励磁电流由副边提供，励磁电流非常大，会数倍于额定电流，导致变压器烧坏。当轨道车辆的空调系统从紧急通风模式切换到正常通风模式时，紧急通风回路 (KA6)如果不能及时断开，变压器二次侧输出电流导入逆变器输出端，通过IGBT中的续流二极管对主回路的电容充电，此时由于没有缓冲电阻的阻碍，充电电流非常大，发生相间短路，导致逆变器功率模块的烧坏。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是消除继电器制造缺陷给设计带来的隐患，确保轨道车辆空调系统在正常通风模式与紧急通风模式之间变换时有可靠的电气互锁，为此， 提供一种轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路。单刀双掷型继电器的原理为一常开、一常闭(如图2所示)，在电器主体内设有可动铁片。所述可动铁片通过电磁线圈机构的励磁而以其摆动支点为中心进行摆动，使具有可动端子及两个固定端子的电触点开闭机构进行开闭动作，但是，这两个电触点是不能同时应用的。本实用新型利用了这一技术特征。为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为一种轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路，在正常通风回路中设有 KA7常闭触点，在紧急通风回路中设有KA6常开触点，为避免KA7和KA6的触点不能严格同时动作而造成的设备损坏，其特征是，变压器二次侧回路中使用的常闭触点与逆变器回路中所用的常开触点为同一 COM点上的触点，S卩，正常通风回路中的继电器常闭触点与紧急通风回路中继电器常开触点共COM点的触点，继电器KA7的触点不再参与正常通风与紧急通风两种模式的切换功能，只是作为一个触点，将通风模式的信号反馈给控制器，使车辆监控系统收到相应的通风信号。所述的继电器保护电路中，继电器同一个COM点上的触点不能同时使用，即，KA6 上21/M常开触点与21/ 22常闭触点不能同时使用，因此，无论系统由正常通风模式切换到紧急通风模式，还是由紧急通风模式切换到正常通风模式，都可以杜绝电气互锁不力(导致变压器和逆变器烧坏)的现象。本实用新型轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路的积极效果是利用单刀双掷型继电器两个电触点一常开、一常闭，不能同时应用的技术特征，将变压器二次侧回路中使用的常闭触点与逆变器回路中所用的常开触点设置为同一 COM点上的触点，使正常通风回路中的KA7常闭触点不再参与正常通风与紧急通风两种模式的切换，只是作为切换时传递信号的一个触点，确保轨道车辆空调系统在正常通风模式与紧急通风模式之间变换时有可靠的电气互锁，保证了地铁列车车厢的正常应用。
附图1为轨道车辆空调紧急切换通风时现有继电器保护电路的电气原理图；附图2为单刀双掷型继电器结构示意图；附图3为本实用新型轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路的电气原理图；附图4为轨道车辆空调紧急切换通风时现有继电器的接线示意图；附图5为本实用新型轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路的接线示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路的具体实施方式
，但是应该指出，本实用新型的实施不限于以下的实施方式。[0019]参见附图3。利用单刀双掷型继电器两个电触点一常开、一常闭，不能同时应用的技术特征，本实用新型轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路将变压器二次侧回路中使用的常闭触点与逆变器回路中所用的常开触点设置为同一 COM点上的触点，S卩，将正常通风回路中的常闭触点设置成与紧急通风回路中常开触点共COM点的常闭触点，因为 KA6上21Λ4常开触点与21/ 22常闭触点不能同时使用，因此，无论系统由正常通风模式切换到紧急通风模式，还是由紧急通风模式切换到正常通风模式，都可以杜绝电气互锁不力 (导致变压器和逆变器烧坏)的现象。本实用新型的保护电路中，正常通风回路中的KA7常闭触点不再参与正常通风与紧急通风两种模式的切换，只是作为切换的一个触点将通风模式的信号反馈给控制器，使车辆监控系统收到相应的通风信号。参见附图4和5。将图4轨道车辆空调紧急切换通风时现有继电器的接线示意图与图5本实用新型轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路的接线示意图进行对比，可以看出本实用新型与现有技术的区别在附图4中，紧急通风回路中KA6常开触点上21/ 22常闭触点为备用状态，21/M 常开触点为紧急通风时该触点闭合；正常通风回路中KA7常闭触点上21/ 22常闭触点为紧急通风时该触点打开，21/ 常开触点为备用状态；在附图5中，紧急通风回路中KA6常开触点上21/ 22常闭触点为紧急通风时该触点打开；21Λ4常开触点为紧急通风时该触点闭合；正常通风回路中KA7常闭触点上21/ 22常闭触点为备用状态；21/ 常开触点也为备用状态。也即，正常通风回路中的KA7常闭触点不再参与正常通风与紧急通风两种模式的切换，只是作为切换时传递信号的一个触点，使车辆监控系统收到相应的通风信号。
权利要求1.一种轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路，在正常通风回路中设有KA7 常闭触点，在紧急通风回路中设有KA6常开触点，为避免KA7和KA6的触点不能同时动作而造成的设备损坏，其特征在于，变压器二次侧回路中使用的常闭触点与逆变器回路中所用的常开触点为同一 COM点上的触点，S卩，正常通风回路中的继电器常闭触点与紧急通风回路中继电器常开触点共COM点的触点，继电器KA7的触点不再参与正常通风与紧急通风两种模式的切换功能，只是作为一个触点，将通风模式的信号反馈给控制器，使车辆监控系统收到相应的通风信号。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆空调紧急切换通风时的继电器保护电路，其特征在于，继电器同一个COM点上的触点不能同时使用，即KA6上21/ 常开触点与21/ 22常闭触点不能同时使用。
专利摘要本实用新型涉及轨道车辆空调正常通风与紧急通风切换时的继电器保护电路在正常通风回路中设有KA7常闭触点，在紧急通风回路中设有KA6常开触点，变压器二次侧回路中的常闭触点与逆变器回路中的常开触点为同一COM点上的触点，使继电器KA7的触点不再参与正常通风与紧急通风两种模式的切换，只是作为切换的一个触点，将紧急通风模式信号反馈给控制器，从而使车辆监控系统收到相应的通风信号；因为继电器同一个COM点上的触点不能同时使用，因此，无论系统由正常通风模式切换到紧急通风模式，还是由紧急通风模式切换到正常通风模式，都可以杜绝电气互锁不力的现象，避免变压器和逆变器被烧坏。
文档编号B61D27/00GK202169946SQ20112019081
公开日2012年3月21日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者张旭海, 沈萍萍 申请人:上海加冷松芝汽车空调股份有限公司, 上海松芝轨道车辆空调有限公司