本实用新型涉及一种整流桥臂逆流监测装置，应用于地铁直流牵引系统中的整流装置逆流保护。
背景技术：
在地铁直流牵引系统中，牵引整流装置是很重要的组成部分，通常每个桥臂的电流都会很大，一般由多个二极管并联运行，但如果其中的一个或多个二极管发生突爆事故，则会产生逆向电流，这对设备及人员都会产生严重的损害。为防止事故进一步扩大，须用逆流保护装置来切除事故点，所以要对每个桥臂的逆向电流进行单独在线监测。有必要设计逆流保护检测仪，对桥臂逆向电流进行精确、快速的检测。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种整流桥臂逆流监测装置。
解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种整流桥臂逆流监测装置，其特征在于：所述的整流桥臂逆流监测装置设有桥臂逆流检测模块、主控制系统和通讯电路；所述桥臂逆流检测模块由桥臂电流测量电路、可调基准电压电路、运放比较电路和光耦隔离电路组成，所述桥臂电流测量电路能够检测通过受测整流桥臂的电流并将该电流转换成电压输出，所述可调基准电压电路能够提供可调的基准电压，所述运放比较电路将所述桥臂电流测量电路输出的电压与所述可调基准电压电路提供的基准电压进行比较，并将该电压比较结果通过所述光耦隔离电路输入到所述主控制系统；所述主控制系统将所述电压比较结果作为受测整流桥臂的逆流情况通过所述通讯电路发送给监控器。
作为本实用新型的优选实施方式：所述的桥臂逆流检测模块包括正桥臂逆流检测模块和负桥臂逆流检测模块；所述正桥臂逆流检测模块的桥臂电流测量电路用于检测通过受测整流正桥臂的电流，所述正桥臂逆流检测模块的可调基准电压电路为正桥臂可调基准电压电路；所述负桥臂逆流检测模块的桥臂电流测量电路用于检测通过受测整流负桥臂的电流，所述负桥臂逆流检测模块的可调基准电压电路为负桥臂可调基准电压电路。
作为本实用新型的优选实施方式：所述的桥臂电流测量电路由测量端子IL4、电阻R34、电阻R38、电容C14和电阻R35组成，所述测量端子IL4连接所述电阻R34的一端，所述电阻R34的另一端分为两路，一路通过由所述电阻R38和电容C14组成的并联电路接地，另一路连接所述电阻R35的一端，所述电阻R35的另一端作为所述桥臂电流测量电路的输出端。
作为本实用新型的优选实施方式：所述的正桥臂可调基准电压电路由电阻R55、电阻R56和可变电阻器W2组成，所述电阻R55和电阻R56组成第一并联电路，该第一并联电路的一端连接-15V直流电源，该第一并联电路的另一端分为两路，一路通过所述可变电阻器W2接地，另一路连接所述正桥臂逆流检测模块的运放比较电路的基准电压输入端N；所述的负桥臂可调基准电压电路由电阻R5、电阻R6和可变电阻器W1组成，所述电阻R5和电阻R6组成第二并联电路，该第二并联电路的一端连接+15V直流电源，该第二并联电路的另一端分为两路，一路通过所述可变电阻器W1接地，另一路连接所述负桥臂逆流检测模块的运放比较电路的基准电压输入端N。
作为本实用新型的优选实施方式：所述的运放比较电路由运算放大器U2C、基准电压输入端N、二极管D11和二极管D12组成，所述二极管D11的阴极、二极管D12的阳极、运算放大器U2C的反相输入端相连接，所述二极管D11的阳极、二极管D12的阴极、运算放大器U2C的同相输入端相连接，且所述运算放大器U2C的反相输入端连接所述桥臂电流测量电路的输出端，所述运算放大器U2C的同相输入端连接所述基准电压输入端N，所述运算放大器U2C的输出端作为所述运放比较电路的输出端。
作为本实用新型的优选实施方式：所述的光耦隔离电路由电阻R33、发光二极管LED6、电阻R31、电容C13、二极管D10、电阻R37、型号为TLP521-1的光电耦合模块U6、电阻R32、电阻R36和三极管Q4组成；所述电阻R31的一端作为所述光耦隔离电路的输入端并通过所述电阻R33连接所述发光二极管LED6的阳极，所述电阻R31的另一端、电容C13的一端、二极管D10的阴极、电阻R37的一端、光电耦合模块U6的第1引脚相连接，所述发光二极管LED6的阴极、电容C13的另一端、二极管D10的阳极、电阻R37的另一端、光电耦合模块U6的第2引脚均接地和光电耦合模块U6的第3引脚，所述光电耦合模块U6的第4引脚分为两路，一路连接所述电阻R32的一端，另一路通过所述电阻R36连接所述三极管Q4的基极，所述电阻R32的另一端和三极管Q4的发射极接24V电源电压，所述三极管Q4的集电极作为所述光耦隔离电路的输出端。
作为本实用新型的优选实施方式：所述的主控制系统由型号为S7-200的PLC及其外围电路组成。
为了能够同时对12个整流桥臂进行逆流监测，作为本实用新型的优选实施方式：所述的整流桥臂逆流监测装置设有六个所述正桥臂逆流检测模块和六个所述负桥臂逆流检测模块。
作为本实用新型的优选实施方式：所述的通讯电路由采用RS485通讯接口连接所述监控器。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的整流桥臂逆流监测装置能够快速、精确的监测整流桥臂的逆流情况，满足整流桥臂逆流情况实时监测的要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型的整流桥臂逆流监测装置的电路原理框图；
图2为本实用新型中桥臂电流测量电路、运放比较电路和光耦隔离电路的电路原理图；
图3为本实用新型中正桥臂可调基准电压电路的电路原理图；
图4为本实用新型中负桥臂可调基准电压电路的电路原理图；
图5为本实用新型中驱动模块的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开的是一种整流桥臂逆流监测装置，设有桥臂逆流检测模块、主控制系统和通讯电路；桥臂逆流检测模块由桥臂电流测量电路、可调基准电压电路、运放比较电路和光耦隔离电路组成，桥臂电流测量电路能够检测通过受测整流桥臂的电流并将该电流转换成电压输出，可调基准电压电路能够提供可调的基准电压，运放比较电路将桥臂电流测量电路输出的电压与可调基准电压电路提供的基准电压进行比较，并将该电压比较结果通过光耦隔离电路输入到主控制系统；主控制系统将电压比较结果作为受测整流桥臂的逆流情况通过通讯电路发送给监控器。
其中，上述桥臂逆流检测模块包括正桥臂逆流检测模块和负桥臂逆流检测模块；正桥臂逆流检测模块的桥臂电流测量电路用于检测通过受测整流正桥臂的电流，正桥臂逆流检测模块的可调基准电压电路为正桥臂可调基准电压电路；负桥臂逆流检测模块的桥臂电流测量电路用于检测通过受测整流负桥臂的电流，负桥臂逆流检测模块的可调基准电压电路为负桥臂可调基准电压电路。
参见图2，上述桥臂电流测量电路由测量端子IL4、电阻R34、电阻R38、电容C14和电阻R35组成，测量端子IL4连接电阻R34的一端，电阻R34的另一端分为两路，一路通过由电阻R38和电容C14组成的并联电路接地，另一路连接电阻R35的一端，电阻R35的另一端作为桥臂电流测量电路的输出端。
参见图3，上述正桥臂可调基准电压电路由电阻R55、电阻R56和可变电阻器W2组成，电阻R55和电阻R56组成第一并联电路，该第一并联电路的一端连接-15V直流电源，该第一并联电路的另一端分为两路，一路通过可变电阻器W2接地，另一路连接正桥臂逆流检测模块的运放比较电路的基准电压输入端N；参见图4，上述负桥臂可调基准电压电路由电阻R5、电阻R6和可变电阻器W1组成，电阻R5和电阻R6组成第二并联电路，该第二并联电路的一端连接+15V直流电源，该第二并联电路的另一端分为两路，一路通过可变电阻器W1接地，另一路连接负桥臂逆流检测模块的运放比较电路的基准电压输入端N。
参见图2，上述运放比较电路由运算放大器U2C、基准电压输入端N、二极管D11和二极管D12组成，二极管D11的阴极、二极管D12的阳极、运算放大器U2C的反相输入端相连接，二极管D11的阳极、二极管D12的阴极、运算放大器U2C的同相输入端相连接，且运算放大器U2C的反相输入端连接桥臂电流测量电路的输出端，运算放大器U2C的同相输入端连接基准电压输入端N，运算放大器U2C的输出端作为运放比较电路的输出端。
参见图2，上述光耦隔离电路由电阻R33、发光二极管LED6、电阻R31、电容C13、二极管D10、电阻R37、型号为TLP521-1的光电耦合模块U6、电阻R32、电阻R36和三极管Q4组成；电阻R31的一端作为光耦隔离电路的输入端并通过电阻R33连接发光二极管LED6的阳极，电阻R31的另一端、电容C13的一端、二极管D10的阴极、电阻R37的一端、光电耦合模块U6的第1引脚相连接，发光二极管LED6的阴极、电容C13的另一端、二极管D10的阳极、电阻R37的另一端、光电耦合模块U6的第2引脚均接地和光电耦合模块U6的第3引脚，光电耦合模块U6的第4引脚分为两路，一路连接电阻R32的一端，另一路通过电阻R36连接三极管Q4的基极，电阻R32的另一端和三极管Q4的发射极接24V电源电压，三极管Q4的集电极作为光耦隔离电路的输出端。
另外，上述主控制系统优选由型号为S7-200的PLC及其外围电路组成。
为了能够同时对12个整流桥臂进行逆流监测，作为本实用新型的优选实施方式：本实用新型的整流桥臂逆流监测装置优选设有六个正桥臂逆流检测模块和六个负桥臂逆流检测模块。
另外，上述通讯电路优选由采用RS485通讯接口连接监控器。
本实用新型的整流桥臂逆流监测装置的工作方式如下：
根据受测整流正桥臂和受测整流负桥臂的具体情况相应设置正桥臂可调基准电压电路的可变电阻器W2阻值和负桥臂可调基准电压电路的可变电阻器W1阻值，将正桥臂逆流检测模块的桥臂电流测量电路的测量端子IL4接到受测整流正桥臂、负桥臂逆流检测模块的桥臂电流测量电路的测量端子IL4接到受测整流负桥臂，从而，通过正桥臂逆流检测模块和负桥臂逆流检测模块的运放比较电路所输出的电压比较结果为正值还是负值，即可判断出受测整流正桥臂和受测整流负桥臂是否出现了逆流故障。
另外，参见图5，本实用新型的整流桥臂逆流监测装置还可设置驱动模块，该驱动模块由电阻105、发光二极管LED15、二极管D37和继电器K1组成，该驱动模块的输入端连接主控制系统的输出端PLC_OUT10，该驱动模块的两个输出端连接故障报警器或跳闸保护装置，从而，在主控制系统所接收到的电压比较结果显示受测整流桥臂出现逆流故障时，主控制系统可通过驱动模块控制故障报警器发出报警或跳闸保护装置跳闸。
本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。