专利名称：移动式干阻试验车操作台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机车实验操作台，特别是一种移动式干阻试验车操作台。
目前国内广泛使用的机车的水阻试验装置，因水槽容积所限，如果没有相应的水循环冷却系统，在做机车负载试验时，会因水温变化快，电阻值不稳定而造成测试不准确。如加大水槽并设置冷却水循环系统则要增加投资，而且占地面积太大，消耗大量水源。这对北方缺水地区，有着很大的影响。水阻试验还因电阻值受物理与化学因素影响，变化大，不稳定。测量精度差，测试速度慢，效率低，在高电压小电流时容易产生汽泡与飞狐。为做大电流有时又要加盐。这样无形中又对水阻箱和极板加大了损失，如果长时间做大功率的试验，水阻试验就难以实现。为此本申请人开发了一种移动式干阻试验车装置。它采用干电阻负载做机车试验负载。由于干电阻热稳定性好，便于应用计算机检测与控制，因而具有测量精度高，测试速度快，试验数据容量大，占地面积小，维修保养经济，方便等特点。
本实用新型的目的是提供一种适用于移动式干阻试验车的移动式干阻试验车操作台，用于对被测试机车的负载-干电阻设备进行控制。
本实用新型是这样实现的，该移动式干阻试验车操作台包括总电源、自备电源、控制设备、保护电路和励磁调节器，其特征在于控制设备设有监视仪表、指示灯、组合开关和自动报警装置，由组合电路组成的控制输出端与属于外部部件的干电阻设备的被控端连接，自动报警装置的输入端与保护电路的一个输出端连接，监视仪表含有分别与被测试机车的各种电量信号传感器和非电量信号传感器相连接的多个指示仪表；指示灯含有分别显示过流、差动、接地事故指示，交流、直流电源指示，试验台工作状态指示，各接触器的通断状态指示诸多指示灯。
此外，本实用新型的保护电路具有分别与干电阻设备连接的接地保护部件、过流保护部件和差动保护部件。
此外，本实用新型的励磁调节器的一个输入端与保护电路的另一个输出端连接，根据保护电路的保护输出信号调节被测试机车的调速器。
此外，本实用新型还可以设有一个可编程控制器，以提高对干电阻设备控制的自动化程度。
本实用新型的优点是，可以集中控制移动式干阻试验车对被测试机车的试验，并且能够有效地提供对被测试机车的保护。
通过下面的结合附图对本实用新型的详细说明，可以进一步理解本实用新型的上述目的和优点。
图1是显示本实用新型配置的示意图2至图12是本实用新型的控制设备中的组合开关的电路原理图；图13是显示控制设备中的组合开关对干电阻设备进行控制以及保护电路进行过流保护和差动保护的电原理图。
参见图1，移动式干阻试验车操作台包括总电源、自备电源、控制设备、保护电路和励磁调节器。
控制设备设有监视仪表、指示灯、组合开关和自动报警装置。由组合电路构成的控制输出端与属于外部部件的干电阻设备的被控端连接。组合开关是由多个接触器组成开关组件，人工或自动地切换干电阻设备中的电阻串中的开关接点，以改变干电阻设备的阻值。自动报警装置的输入端与保护电路的一个输出端连接，根据保护电路输出的信号自动报警。监视仪表含有分别与被测试机车的各种电量信号传感器和非电量信号传感器相连接的多个指示仪表，以监视被测试机车的工作状态。指示灯含有分别作为接地报警显示、过流报警显示和差动报警显示的指示灯(实际上是自动报警装置的显示部件)。此外，指示灯还具有过流、差动、接地事故指示；交流、直流电源指示；试验台工作状态(停机一启机、空载一负载、定点一巡检)指示；各接触器的通断状态指示的指示灯。
保护电路具有分别与干电阻设备连接的接地保护部件、过流保护部件和差动保护部件。过流保护部件根据流过干电阻设备中的电阻串的电流的过流情况，提供对被测试机车的保护，也就是说，当电流过大时(意味着被测试机车处于过载状态)，它通过励磁调节器使机车减速或停止机车运转。差动保护部件提供对干电阻设备的风冷系统的风扇保护，当流过一对风扇电机的电流不平衡时(意味着风扇电机工作异常)，提供对风扇电机的保护(即告警，以便切断风扇工作电源)，同时通过励磁调节器使机车减速或停止机车运转。接地保护部件是在干电阻设备的电阻串出现接地情况时，提供对被测试机车的保护，即，通过励磁调节器使机车减速或停止机车运转。
励磁调节器的一个输入端与保护电路的另一个输出端连接，根据保护电路的保护输出信号调节被测试机车的调速器，使被测试机车减速或停止机车运转。
此外，本实用新型还可以设有一个可编程控制器，以提高对干电阻设备控制的自动化程度，但该可编程控制器不是必需的。
下面结合图2至图13说明本实用新型的控制设备的组合开关和保护电路的工作原理。
设置方向选择开关2K这里的“方向”是指工作点变化是由大电阻变到小电阻，还是由小电阻变到大电阻。由于东风4机车的模拟负载试验要求由高电压小电流逐步过渡到低电压大电流，再由低电压大电流逐步退回至高电压小电流，相应要求电阻的阻值变化由大至小、再从小至大。我们定义前者为正向，后者为反向。方向开关置于“正向”，允许电阻由大变小，电压由高至低，电流由小至大。
工作点转换
干电阻设备的工作点转换由控制按钮1kA-15kA实现。1kA对应电阻最大，15KA对应电阻最小。
正向时，只有先按1kA，相应各继电器、接触器吸合之后，才能按2kA；2kA按过之后，才能按3KA……依次类推直至15KA。若中间有跳跃，不依次循序而出现间隔，则工作点不变化，仍保持在间隔之前的工作点上。举例说明，如果现在工作点是10位，下一工作点应是11位，按下11kA才能实现由10位到11位的过渡，但若按下的不是11kA，而是12kA或13KA等后面的工作点按钮则工作点不变化，仍为第10点。同样，在反向工作时，也不能实现由数值大的工作点向数值小的工作点跳跃的变换，如从10位不能直接变换至8位。
反向时先按15kA，再按14KA，接下去按13kA，依次递减2KA。根据试验要求。返回至第2点即可。为简化线路没有设计退至第1点的线路。
依次变换工作点的目的在于；防止电阻箱阻值变化太大而造成整流柜输出的波动过大，从而影响机车柴油机工作的正常。同时也保护接触器不会因过压、过流而烧损。
联锁与保护系统中设有下列联锁与保护；1、过流保护(参见图13)；六个电阻串(电阻1R11至1R32为1号电阻串，电阻2R11至2R32为2号电阻串，电阻3R11至3R32为3号电阻串，电阻4R11至4R32为4号电阻串，电阻5R11至5R32为5号电阻串，电阻6R11至6R32为6号电阻串)中的任何一个发生过流(过电流整定值为(800A)其过流继电器GLJ动作，它的常开触点闭合，使3kJ动作。3kJ常开触点闭合，一方面使GLJ得电，使电铃接通，声音报警。另一方面，16XD信号灯亮。同时自动降低柴油机转速，必要时自动切断负载。
2、差动保护(参见图13)；1号电阻串和2号电阻串之间，3号和4号之间，5号和6号之间各接有一个差动继电器(CJ1至CJ3)，用以检测两个电阻串2间负荷平衡情况。如若某一个电阻串(例如，1号电阻串)电阻元件损坏或接触器开合不良，则该电阻串同与之时应的电阻串之间负荷不平稳，差动继电器CJ1动作，进而引起4kJ动作。一方面同上述电铃报警，另一方面17XD信号灯亮。同时自动降低柴油机转速，必要时自动切断负载。
3、接地保护系统发生接地时，接地继电器JD动作，其常开触点闭合，5kJ得电吸合，电铃报警，18XD信号灯亮。同时自动切断负载。
上述故障发生时，2kJ的一个常闭触点使加载继电器6kJ断电，迫使机车卸载。
4、加载与卸载控制当试验台准备完毕，具备试验条件时，按下加载按钮QA,6kJ得电。其常开触点闭合、常闭触点断开，使机车相应的回路接通，(根据用户习惯，或接通机车柴油机供油回路，或接通机车主发电机励磁机的励磁回路)。允许机车加载试验。
当出现异常现象，不允许试验继续进行时。按下紧急停车按钮JTA，同过流、差动、接地保护动作时一样，6kJ断电，机车柴油机卸载。加载时信号灯19XD亮，卸载时信号灯20XD亮。
5、消音复位；当系统发生故障时，报警铃响。为防止铃声嗓音影响工作，按下“消音”按钮。使1kJ得电，其常闭触点断开，使电铃线圈断电，铃声停止。若试验故障已排除，或为下次报警做好准备，再接下“复位”按钮，使1kJ线因断电。若故障未能排除，则松开“复位”按钮之后，电铃仍响，提示操作者需继续查找故障。
各工作点工作过程；1K开关置于闭合位，控制回路有电。
2K开关置于正向位时，方向继电器1FJ～8FJ不动作，其常开点断开、常闭触点闭合。按下“加载”按钮，6kJ吸合。加载信号灯亮，紧急停车信号灯灭，机车便可以向负载装置供电试验。
1)按1kA,1J吸合，其常开点闭合，经14KA常闻接点，7Z闭触点使IZ吸合并自锁。1Z常开点闭合，使1ZCI、2ZC1；吸合，电阻IR11～IR32,2R11～2R32接入机车整流柜输出，总电流约800安(此电流指机车柴油机工作干16手把位电流，下同。)2)按2KA，由于1J已吸会，其常开点闭合。3J尚未吸合，其常闭触点仍闭合，2J继电器线圈经2kA-1J-IFJ-3J-1FJ得电吸合，2J常闭触点断开，使1J线圈断电释放。(下述各工作点继电器线圈吸合、断开原理与此相同，不在详述。)2J常开触点闭合，经14KA常闭触点、7Z2常闭触点使2Z吸合并自锁2Z常开触点闭合使3ZCI,4ZC1吸合。电阻3R11～3R32,4R11～4R32接入，电流约为1600A。
3)按3KA.3J吸合，2J断开。3J常开闭合，经14KA常闭接点，7Z2常闭触点，2J常闭触点，3Z吸合并自锁。3Z常开触点闭合，使5ZCI,6ZC1吸合。电阻5R11～5R212,6R111～6R32接入，电流约为2400A。
4)按4KA.4J吸合，3J断开。4J常开触点闭合，经时间继电器2S常闭触点，3J常闭触点，使4Z吸合并自锁。4J常开触点闭合，使1ZC1,2ZC2闭合。电阻1R11～1R12,2R11～2R12，被1ZC2,2ZC2短接，总电阻减少，电流提高至2700A。
5)按5kA,5J吸合，4J断开、5J常开触点闭合，经时间继电器2S常闭触点，4J常闭触点，使5Z常开触点闭合，使3ZC2、4ZC2吸合。电阻3R11～3R12、4R11～4R12被短接，电流提高到3000A。
6)按6KA,6J吸合，5J断开。6J常开触点闭合，经时间继电器2S常闭触点，5J常闭触点，使6Z吸合并自锁。6Z常开触点闭合，使5ZC2,6ZC2吸合，短接电阻5R11～5R12,6R11～6R12，电流提高到3200A。
7)按7KA.7J吸合。6J断开。7J常开触点闭合，经时间继电器3S常闭触点使7Z1吸合并自锁。7Z1常开触点闭合，使1ZC3～3ZC3吸合，1R11～3R21被短接。7J另一常开触点闭合。使时间继电器空1S,2S得电。1S延时2秒吸合，使7Z2吸合并自锁。7Z2常开触点闭合，使4ZC3～6ZC3得电吸合，短接电阻4R11～6R21。7Z2的常闭触点断开，使IZ～3Z断电释放，其常开触点断开，使4Z～6Z断电，断开IZC2～6ZC2。这一系列的吸合，断开动作完成之后，只有IZC3～6ZC3吸合，1R21～6R21之前的电阻全被断开，此时电流约为3600安。
8)按8kA,8J吸合，7J断开，8J常开触点闭合，经时间继电器4S常闭触点，7J常闭触点，使8z吸合并自锁。8Z常开触点闭合，使1ZC4～2ZC4吸合，1R11～1R21,2R11～ZR21被并入回路中，电流约为4000安。
9)按9KA,9J吸合，8J断开。9J常开触点闭合，经时间继电器4S常闭触点，8J常闭触点，使9Z吸合并自锁。9Z常开触点闭合，3ZC4～4ZC4得电吸合。3R11～3R21,4R11～4R21被并入回路中，电流约为4600安。
10)按10KA,10J吸合，9J断开。10J常开触点闭合，经9J和时间继电器4S常闭触点，10Z吸合并自锁。5ZC4～6ZC4得电吸合。5R11～5R21,6R11～6R21被并入回路中、电流约为5000安。
11)按11KA,11J吸合，10J断开。11J常开触点闭合，经10J和4S常闭触点，11Z1,11Z2吸合并自锁。1ZC5～6ZC5得电吸合。使1R22～6R22被短接，电流增加到5600安。(在此工作点，由于7Z1,7Z2已经吸合，所以11Jz的吸合不会引起主回路任何变化，只有在反向工作时，11Z2。的吸合才起作用)。
12)按12KA,12J吸合，11J断开。经11J常闭触点使12Z吸合并自锁。在4Z,5Z,6Z线圈回路中的12Z常开触点闭合，使4Z、5Z、6Z再次吸合并自锁。其常开触点使1ZC2～6ZC2得电吸合，1R21～6R21被短接，12J另一常开触点使时间继电器3S接通。3S常闭触点延时断开。7Z1,7Z2失电断开，1ZC3～6ZC3断开。此时电流约为6000安。
13)按13KA,13J吸合，12J断开。13J常开触点闭合，经12KA常闭触点，13Z吸合并自锁。13Z常开触点闭合，使1ZC6,2ZC6得电吸合，1R21、1R22、2R21、2R22被接入主回路，电流约6400安。
14)按14KA,14J吸合，13J断开。14J常开触点闭合，经13KA常闭触点，14Z1,14Z2吸合并自锁。其常开触点闭合，使发3ZC6～6ZC6得电吸合，3R21～6R21、3R22～6R22被接入主回路，此时机车工作于限流区，其电流约6400安。
15)按15KA,15J吸合，14J断开。15J常开触点闭合，经时间继电器7S常闭触点，15Z1,15Z2吸合并自锁。15Z1,15Z2常开触点闭合，使1ZC。7～6ZC7得电吸合，15J另一常开触点使时间继电器4S,5S得电。4S得电，其常闭触点延时打开，8Z、9Z、10Z断电，它使1ZC4-6ZC4失电断开。5S得电，其常开触点延时闭合，使16Z延时得电，连接在1Z、2Z、3Z线圈回路中的16Z常开触点闭合，使1Z、2Z、3Z得电吸合并自锁。1Z、2Z、3Z的常开触点闭合，使IZC1～6ZC1再次得电吸合，这样将1R11,1R12；2R11,2R12；3R11,3R12；4R11,4R12；5R11,5R12；6R11,6R12由串联改接为并联。此时电流约为6400安。至此，正向过程全部结束。
若反向工作，首先将方向开关2K置于“反向”位。1FJ-8FJ得电吸合，其常开触点闭合，常闭触点断开。因正向最后一个工作点为第15点，所以反向一开始，仍保持第15工作点。
接14KA,14J得电吸合，15J断开。14KA常闭触点断开，使1Z、2Z、3Z断开，其常开触点断开，受其控制的1ZC1～6ZC1；断电释放。14J常开触点闭合，经方向继电器8FJ，使时间继电器6S得电。其常开触点延时闭合，使17Z延时得电合。17Z常开触点闭合，使7Z、8Z、9Z得电吸合、它们的常开触点闭合又使1ZC4～6ZC4得电吸合，同时17Z常开触触点又使时间继电器7S得电，7S常闭触点延时断开，使15Z1、15Z2断电。受其控制的1ZC7～6ZC7断电释放。这时接触器通断状态同正向14位时一样。电阻及电流均同向14位。按13KA,13J得电，14J断电。13J常闭触点打开，使14Z1、14Z2断电释放，受其控制的3ZC6～6ZC6断电。电阻及电流同正向13位。
按12KA,12J得电，13J断电、12KA常闭触点断开，使13Z断电，受13Z控制的1ZC6,2ZC6断电释放。电阻及电流同正向12位。
按11kA,11J得电，12J断电。11J常闭触点断开，使12Z断电、由于4Z、5Z、6Z自锁，12Z的断电不能使4Z、5Z、6Z的接通状态改变，只是为其断电做好准备。11J常开触点闭合，经时间继电器3S常闭触点使7Z1、7Z2得电，1ZC3～6ZC3吸合。11J另一常开触点经方向继电器8FJ闭合的常开触点使时间继电器2S得电。(1S线圈被8FJ断开不起作用。)2S常闭触点延时断开，4Z、SZ、6Z延时释放，其常开触点由闭合转为断开，使1ZC2～2ZC2断电释放。其电阻及电流均同正向11位。
按10KA,10J得电，11J断电。10J常闭触点断开，使11Z1,11Z2断电，相应受其控制的1ZC5～6ZC5断电释放，电阻及电流同正向10位。
按9kA,9J得电，10J断电，9J常闭触点断开，使10Z断电，受其控制的5ZC4、6ZC4断电释放。电阻及电流同正向9位。
按8kA,8J得电。9J断电。8J常闭触点断开，使9Z断电，受其控制的3ZC4,3ZC4断电释放。电阻及电流同正向8位。
按7KA,7J得电，8J断电。7J常闭触点断开，使8Z断电。受其控制的1ZC4,2ZC4断电释放。电阻及电流同正向7位。
按6KA,6J得电，7J断电。6J常开触点闭合，使6Z吸合。在4Z,5Z线圈回路中的6J经8FJ常开触点(反向时闭合)使4Z,5Z得电吸合。它们的常开触点闭合，使1ZC2～6ZC2得电吸合。在时间继由器3S回路中。6J,8FJ常开触点的闭合，使3S得电，其常闭触点延时断开，7Z1、7Z2失电释放，受其控制的1ZC3～6ZC3也延时断电释放。这时的电阻及电流，与正向6位相同。
按5kA,5J得电，6J断电。5J常闭触点断开，使6Z断电，受其控制的5ZC2,6ZC2断电释放。连接在1Z,2Z.3Z回路中的5J常开触点闭合，经14KA.7Z2常闭触点和方向继电器7FJ、8FJ常开触点(此时处于闭合状态)，使1Z,2Z,3Z得电，它们的常开触点闭合，使受其控制的确ZC1～6ZC1得电吸合。此时的电阻及电流，与正向5位相同。
按4KA,4J得电，5J断电。4J常闭触点断开，使5Z断电。受其持制的3ZC2,4ZC2苏断电释放。此时的电阻及电流，与正向4位相同。
按3KA,3J得电，4J断电。3J常闭触点断开，使4Z断电，受其控制的1ZC2,2ZC2断电释放。电阻及电流同正向3位。
按2kA,2J得电。3J断电。2J常闭触点断开，使3Z断电。受其持制的5ZC1,6ZC1断电释放。电阻及电流同正向2位。如前所述，反向退至2位即告结束。
权利要求1.一种移动式干阻试验车操作台，包括总电源、自备电源、控制设备、保护电路和励磁调节器，其特征在于控制设备设有监视仪表、指示灯、组合开关和自动报警装置；由组合电路构成的控制输出端与属于外部部件的干电阻设备的被控端连接；自动报警装置的输入端与保护电路的一个输出端连接；监视仪表含有分别与被测试机车的各种电量信号传感器和非电量信号传感器相连接的多个指示仪表；指示灯含有分别显示过流、差动、接地事故指示，交流、直流电源指示，试验台工作状态指示，各接触器的通断状态指示的诸多指示灯。
2.根据权利要求1所述的操作台，其特征在于保护电路具有分别与干电阻设备连接的接地保护部件、过流保护部件和差动保护部件。
3.根据权利要求1所述的操作台，其特征在于励磁调节器的一个输入端与保护电路的另一个输出端连接，根据保护电路的保护输出信号调节被测试机车的调速器。
专利摘要本实用新型是一种移动式干阻试验车操作台,用于集中控制作为被测试机车负载的干电阻设备,包括:总电源、自备电源、控制设备、保护电路和励磁调节器,其特征在于控制设备设有监视仪表、指示灯、组合开关和自动报警装置,由组合电路组成的控制输出端与属于外部部件的干电阻设备的被控端连接,自动报警装置的输入端与保护电路的一个输出端连接,监视仪表含有分别与被测试机车的各种电量信号传感器和非电量信号传感器相连接的多个指示仪表;指示灯含有分别显示过流、差动、接地事故指示,交流、直流电源指示,试验台工作状态指示,各接触器的通断状态指示诸多指示灯。
文档编号G01M17/00GK2462371SQ0120168
公开日2001年11月28日 申请日期2001年1月22日 优先权日2001年1月22日
发明者洪晓涵, 崔卫 申请人:北京铁路分局丰台机务段