牵引变流器试验系统的控制电路及其相关应用系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种牵引变流器的控制电路及其相关应用系统，牵引变流器的控制电路包括与电网相连的二极管整流电路，所述二极管整流电路由多组整流电源组合而成，其中每组整流电源包括一个通过开关与所述电网相连的二极管；与所述二极管整流电路相连的变流器。本控制电路通过打开或者闭合二极管整流电源的开关来控制二极管整流电路的输入电源，以便为变流器提供合适的电源，众所周知二极管的造价非常低廉，且二极管能够根据电压自行对电源进行整流，无需控制单元进行控制，且二极管使用方式非常简单。因此本控制电路具有操作简单快捷且成本低廉的优点。
【专利说明】牵弓I变流器试验系统的控制电路及其相关应用系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及列车驱动试验领域，尤其涉及一种牵引变流器试验系统的控制电路及其相关应用系统。
【背景技术】
[0002]牵引变流器为电力机车以及安装电传动装置的其他机车上，设置在牵引主电路中的变流器。牵引变流器的功能是转换直流制和交流制之间的电能量，并对各种牵引电动机起控制和调节作用，从而控制机车的运行。牵引变流器试验系统如图1所示，现有牵引变流器试验系统的控制电路包括:控制单元101，绝缘栅双极型晶体管102(InsUlated GateBipolar Transistor, IGBT)和变流器103。电网提供的电源不能直接用于变流器，因此需要IGBT对电网提供的电源进行整流，IGBT需要控制单元进行控制才能工作在正常状态下，且IGBT的控制方法需要多年有经验的技术人员进行调试才能够实现。
[0003]由于IGBT在控制单元的控制下才能使用，控制方法较为复杂且IGBT的造价较高，因此现在需要一种新型的操作简单且成本相对较低的整流控制电路。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种牵引变流器试验系统的控制电路及其相关应用系统，本发明提供的牵引变流器试验系统的控制电路操作简单快捷且成本低廉，满足对牵引变流器试验系统的控制电路的需求。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术手段:
[0006]一种牵引变流器试验系统的控制电路，包括:
[0007]与电网相连的二极管整流电路，所述二极管整流电路由多组整流电源组合而成，其中每组整流电源包括一个通过开关与所述电网相连的二极管；
[0008]与所述二极管整流电路相连的变流器。
[0009]优选的，其特征在于，所述多组整流电源包括:
[0010]多组固定整流电源和至少一组可调整流电源。
[0011]优选的，其特征在于，所述可调整流电源包括:
[0012]与所述电网相连的可调开关；
[0013]与所述可调开关相连的二极管。
[0014]优选的，其特征在于，所述二极管整流电路包括:
[0015]四组整流电源，其中包含一组可调整流电源和三组固定整流电源，所述可调整流电源包含一个通过可调开关与所述电网相连的二极管，所述固定整流电源包含一个通过固定开关与所述电网相连的二极管。
[0016]优选的，所述变流器为直流变交流的逆变器。
[0017]优选的，所述变流器的适用电压为750V或1500V。
[0018]一种列车牵引模拟系统，包括:[0019]与电网相连的二极管整流电路；
[0020]与所述二极管整流电路相连的变流器；
[0021 ] 与所述变流器相连的驱动电机；
[0022]与所述驱动电机通过齿轮相连的车厢。
[0023]优选的，与所述变流器相连的驱动电机的数量为四台。
[0024]一种列车模拟试验系统,包括:
[0025]与电网相连的二极管整流电路；
[0026]与所述二极管整流电路相连的变流器；
[0027]与所述变流器相连的四台驱动电机；
[0028]与所述驱动电机相连的两个齿轮箱，其中每个齿轮箱与两台驱动电机相连且所述两个齿轮箱相连；
[0029]分别与所述两个齿轮箱通过齿轮相连的两个飞轮组；
[0030]与所述两个齿轮箱相连的四台加载电机，其中每个齿轮箱与两台加载电机相连；
[0031]与所述四台加载电机一一对应相连的四个加载单元。
[0032]本发明提供了一种牵引变流器试验系统的控制电路，本控制电路通过打开或者闭合二极管整流电源的开关来控制二极管整流电路的输入电源，以便为变流器提供合适的电源，本发明采用二极管整流电路对电网提供的电源进行整流，众所周知二极管的造价非常低廉，且二极管能够根据电压自行对电源进行整流，无需控制单元进行控制，且二极管使用方式非常简单。因此本控制电路具有操作简单快捷且成本低廉的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为现有的牵引变流器试验系统的控制电路的结构图；
[0035]图2为本发明实施例公开的牵引变流器试验系统的控制电路的结构示意图；
[0036]图3为本发明实施例公开的牵引变流器试验系统的控制电路中二极管整流电路的结构图；
[0037]图4为本发明实施例公开的又一牵引变流器试验系统的控制电路中二极管整流电路的结构图；
[0038]图5为本发明实施例公开的列车牵引模拟系统的结构示意图；
[0039]图6为本发明实施例公开的列车模拟试验系统的结构图。
【具体实施方式】
[0040]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0041]本发明提供了一种牵引变流器试验系统的控制电路，如图2所示，包括:
[0042]与电网相连的二极管整流电路100，所述二极管整流电路由多组整流电源组合而成，其中每组整流电源包括一个通过开关与所述电网相连的二极管；
[0043]与所述二极管整流电路相连的变流器200。
[0044]牵引变流器试验系统控制电路的主要作用是为变流器提供合适的电源，由于变流器本身的性质决定其只能适用于电流为同一方向的电源，即电源中的电流不能改变方向，但是电网中的电源是正弦信号，其电流方向在周期性改变，因此需要整流电路将电网提供的电源进行整流，将其电流统一为正方向电流。
[0045]本发明中采用二极管整流电路来对电网电源进行整流，由于二极管最大的特性就是单向导电，即电流只可以从二极管的一个方向流过，因此采用二极管来对电网电压进行整流，经过二极管整流后的电网电源的电流变为一个方向。
[0046]由于变流器有多种型号，型号不同其适用电压也不同，因此本实施例提供的二极管整流电路能够提供多种电压输出，具体的，二极管整流电路中包括多组电源，通过打开或闭合电源中的开关可以决定使用那几组电源，在使用时根据变流器的型号决定闭合电源的数目，然后将闭合的电源串联起来为变流器提供合适的电源。
[0047]本发明采用二极管做整流电路，主要因为二极管是常用器件，其价格低廉，且由于其自身单向导电性决定其具有整流作用，不必采用控制电路进行控制，且二极管使用方式简单，一般技术人员都可以操作二极管，使得其使用更加方便。
[0048]本发明提供了一种牵引变流器试验系统的控制电路，本控制电路通过打开或者闭合整流电源的开关来控制二极管整流电路的输入电源，以便为变流器提供合适的电源，本发明采用二极管整流电路对电网提供的电源进行整流，众所周知二极管的造价非常低廉，且二极管能够根据电压对电源进行整流，无需控制单元进行控制，且二极管使用方式非常简单。因此本控制电路具有操作简单快捷且成本低廉的优点。
[0049]可以理解的是本发明中电网的电压可以为现实中任意电压，变流器所适用的电压也可以为多种，优选的，本发明中的所述变流器为直流变交流的逆变器，所述电网的电压为380V，所述变流器的适用电压为750V或1500V。
[0050]优选的，如图3所示，所述多组整流电源包括:多组固定整流电源和至少一组可调整流电源，所述可调整流电源包括:与所述电网相连的可调开关；与所述可调开关相连的
二极管。
[0051]由于变流器的型号有多种，其适用的额定电压也有多种，若二极管整流电路中每组电源输出的电压都是固定的，则通过闭合或打开多组电源开关不能准确的为变流器提供额定电压，因此二极管整流电路中在多组固定整流电源的基础上，还应该包括至少一组可调整流电源。当打开或闭合固定整流电源不能完全实现所需电压时，通过调整可调开关，使可调整流电源的输出可调电压，进而满足二极管整流电路输出与变流器型号匹配的电压。
[0052]本发明还提供了一种二极管整流电路的具体实施例，如图4所示，包括:
[0053]四组整流电源，其中包含一组可调整流电源和三组固定整流电源，所述可调整流电源包含一个通过可调开关与所述电网相连的二极管，所述固定整流电源包含一个通过固定开关与所述电网相连的二极管。
[0054]在上述牵引变流器控制电路的基础之上，如图5所示，本发明还提供了一种列车牵引模拟系统，包括:
[0055]与电网相连的二极管整流电路100 ；
[0056]与所述二极管整流电路相连的变流器200 ；
[0057]与所述变流器相连的驱动电机300 ；
[0058]与所述驱动电机通过齿轮相连的车厢400。
[0059]优选的，与所述变流器相连的驱动电机的数量为四台。
[0060]牵引变流器控制电路的主要作用是为电机提供电能，在列车实时运行时，一节车厢一般需要四台电机来驱动，因此本实施例中变流器在二极管整流电路提供电源后开始正常工作，其为四台驱动电机提供电能，驱动电机高速运行，电机通过齿轮高速运转带动车厢运行。
[0061]本列车牵引系统中可以根据车厢型号来决定适用的变流器型号，根据变流器型号决定二极管整流电路中多组电源开关的闭合情况，然后通过打开或者闭合整流电源的开关来控制二极管整流电路的输出电源，以便为变流器提供合适的电源，进而驱动列车运行。本发明采用二极管整流电路对电网提供的电源进行整流，众所周知二极管的造价非常低廉，且二极管能够根据电压自行对电源进行整流，无需控制单元进行控制，且二极管使用方式非常简单。因此本控制电路具有操作简单快捷且成本低廉的优点。
[0062]为了对列车的性能进行研究，本发明还提供了一种列车模拟试验系统，如图6所示，包括:
[0063]与电网相连的二极管整流电路100 ；
[0064]与所述二极管整流电路相连的变流器200 ；
[0065]与所述变流器相连的四台驱动电机300 ；
[0066]与所述驱动电机相连的两个齿轮箱500，其中每个齿轮箱与两台驱动电机相连且所述两个齿轮箱相连；
[0067]分别与所述两个齿轮箱通过齿轮相连的两个飞轮组600 ；
[0068]与所述两个齿轮箱相连的四台加载电机700，其中每个齿轮箱与两台加载电机相连；
[0069]与所述四台加载电机一一对应相连的四个加载单元800。
[0070]列车模拟系统包括三部分，第一部分包括二极管整流电路，变流器和四台驱动电机；第二部分为齿轮箱和飞轮组，第三部分为加载电机和加载单元。第一部分主要用于模拟列车的驱动系统，第二部分用于模拟列车车辆在电机作用下运行的情况，第三部分为模拟列车在实时运行时地面的阻力情况，可以理解的是，加载电机与齿轮的运行方向相反，以体现地面阻力对列车的摩擦。
[0071]在模拟列车时，以列车的一节车厢为例，一节车厢需要采用四台电机进行驱动，飞轮组和齿轮组用来模拟车厢的重量，采用驱动电机通过齿轮组带动飞轮组运转，来模拟车厢的运转。运转过程中采用加载单元和加载电机来模拟列车在实时运转时的地面阻力，以便能够准确的模拟列车的实时运行过程。
[0072]本列车模拟系统在牵引变流器的作用下，可以模拟进行多个变流器的模拟实验，通过控制开关即可实现变流器额定电压的输出，简单方便。
[0073]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
[0074]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种牵引变流器试验系统的控制电路，其特征在于，包括: 与电网相连的二极管整流电路，所述二极管整流电路由多组整流电源组合而成，其中每组整流电源包括一个通过开关与所述电网相连的二极管； 与所述二极管整流电路相连的变流器。
2.如权利要求1所述的牵引变流器试验系统的控制电路，其特征在于，所述多组整流电源包括: 多组固定整流电源和至少一组可调整流电源。
3.如权利要求2所述的牵引变流器试验系统的控制电路，其特征在于，所述可调整流电源包括: 与所述电网相连的可调开关； 与所述可调开关相连的二极管。
4.如权利要求1所述的牵引变流器试验系统的控制电路，其特征在于，所述二极管整流电路包括: 四组整流电源，其中包含一组可调整流电源和三组固定整流电源，所述可调整流电源包含一个通过可调开关与所述电网相连的二极管，所述固定整流电源包含一个通过固定开关与所述电网相连的二极管。
5.如权利要求1所述的牵引变流器试验系统的控制电路，其特征在于，所述变流器为直流变交流的逆变器。
6.如权利要求1所述的牵引变流器系统，其特征在于，所述变流器的适用电压为750V或 1500V。
7.—种列车牵引模拟系统，其特征在于，包括: 与电网相连的二极管整流电路； 与所述二极管整流电路相连的变流器； 与所述变流器相连的驱动电机； 与所述驱动电机通过齿轮相连的车厢。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，与所述变流器相连的驱动电机的数量为四台。
9.一种列车模拟试验系统，其特征在于，包括: 与电网相连的二极管整流电路； 与所述二极管整流电路相连的变流器； 与所述变流器相连的四台驱动电机； 与所述驱动电机相连的两个齿轮箱，其中每个齿轮箱与两台驱动电机相连且所述两个齿轮箱相连； 分别与所述两个齿轮箱通过齿轮相连的两个飞轮组； 与所述两个齿轮箱相连的四台加载电机，其中每个齿轮箱与两台加载电机相连； 与所述四台加载电机一一对应相连的四个加载单元。
【文档编号】G01R31/00GK103969535SQ201410225209
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】李立中, 刘明超, 刘涛, 黎俊, 夏宇辉 申请人:株洲中达特科电子科技有限公司