一种交直流网压检测装置的制造方法_2

文档序号:9749482阅读:来源:国知局
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。
[0036]本发明实施例公开了一种交直流网压检测装置,以实现对双流制或多流制电力机车供电系统网压的交直流检测。
[0037]参见图1,本发明实施例提供了一种交直流网压检测装置的结构示意图,包括:
[0038]高压互感器11、限流电阻RL、隔直通交电路12、隔交通直电路13、交流采样电路14和直流采样电路15;
[0039]其中:
[0040]高压互感器11的原边的一端连接机车车顶供电网线(AC/DC),所述原边的另一端通过限流电阻Rl连接接地端;
[0041]需要说明的是,由于机车车体通常都连接接地端,因此,限流电阻Rl连接接地端的一端在实际连接中可以连接至机车车体。
[0042]高压互感器11和限流电阻Rl的公共端分别连接隔直通交电路12的输入端和隔交通直电路13的输入端;
[0043]隔直通交电路12的输出端连接交流采样电路14的输入端,交流采样电路14的输出端分别连接CCUOl (Center Control Unit,中央控制单元)和TCU02(Tract1n ControlUnit,牵引控制单元);
[0044]隔交通直电路13的输出端连接直流采样电路15的输入端,直流采样电路15的输出端分别连接CCUOI和TCUO 2 ο
[0045]当机车车顶供电网线提供交流电压(AC25kV)时,高压互感器11的原边和限流电阻Rl对该交流电压进行分压,此时限流电阻Rl作为交流网压采样电阻,将采集到的交流电压信号通过隔直通交电路12输出至交流采样电路14,从而使CXUOl通过T⑶02控制双流制或多流制电力机车在交流网压下运行;当机车车顶供电网线提供直流电压(DC3kV或DCl.5kV或DC0.75kV)时,高压互感器11的原边和限流电阻Rl对该直流电压进行分压,限流电阻Rl作为直流网压采样电阻,将采集到的直流电压信号通过隔交通直电路13输出至直流采样电路15,从而使CCUOl通过TCU02控制双流制或多流制电力机车在直流网压下运行。由于限流电阻Rl的分压作用,使得高压互感器11的原边在直流网压下不会过电流,因此,本发明提供的检测装置实现了对双流制或多流制电力机车供电系统网压的交直流检测。
[0046]需要说明的是,限流电阻Rl的阻值需远高于高压互感器11的原边电阻,例如,当机车车顶供电网线提供直流电压时,高压互感器11的原边将分压33.3%的直流电压,限流电阻Rl将分压66.7%的直流电压,这种设计方式可以避免高压互感器11的原边在直流网压下不会因过电流而烧毁。
[0047]为进一步优化上述实施例,本发明还提供了隔直通交电路12的具体结构,参见图1,隔直通交电路12包括:第一电容Cl和第一电阻Rl;
[0048]第一电容Cl的正极板作为隔直通交电路12的输入端连接高压互感器11和限流电阻Rl的公共端,第一电容Cl的负极板连接第一电阻Rl的一端,第一电阻Rl的另一端作为隔直通交电路12的输出端连接交流采样电路14的输入端。
[0049]由于第一电容Cl具有通交流阻直流的作用,因此,直流电压不能通过第一电容Cl进入交流采样电路14,与此同时,交流电压能能够通过第一电容Cl进入交流采样电路14,从而实现了交流电压和直流电压的分离。
[0050]为进一步优化上述实施例,本发明还提供了隔交通直电路13的具体结构,参见图1,隔交通直电路13包括:第二电阻R2、滤波电感L和第二电容C2;
[0051]第二电阻R2的一端作为隔交通直电路13的输入端连接高压互感器11和限流电阻Rl的公共端,第二电阻R2的另一端连接滤波电感L的一端,滤波电感L的另一端通过第二电容C2连接接地端,滤波电感L和第二电容C2的公共端作为隔交通直电路13的输出端连接直流米样电路15的输入端。
[0052]由于第二电容C2具有通交流阻直流的作用,因此,通过限流电阻Rl的交流电压被第二电容C2短路,使得交流电压不能进入直流采样电路15,与此同时,直流电压可以通过滤波电感L和第二电容C2进入直流采样电路。
[0053]为进一步优化上述实施例,参见图2,本发明实施例提供的一种交流采样电路的电路图,包括:隔离变压器141、整流电路142、交流供电模式判断电路143和交流供电幅值直流-直流(DC/DC)变换电路144;
[0054]其中:
[0055]隔离变压器141的原边与隔直通交电路12的输出端连接,隔离变压器141的副边与整流电路142的输入端连接,整流电路142的输出端分别与交流供电模式判断电路143的输入端和交流供电幅值直流-直流变换电路144的输入端连接,交流供电模式判断电路143的输出端分别与CCUOI和TCU02连接,交流供电幅值直流-直流变换电路144的输出端与CCUOI连接,其中,隔离变压器141的原边和副边均连接接地端。
[0056]工作原理为:
[0057]隔离变压器141的原边获取隔直通交电路12输出的交流电压信号,隔离变压器141的副边感应的交流电压信号经整流电路142整流后被输出至交流供电模式判断电路143,交流供电模式判断电路143将整流后的交流电压信号转换成对应的交流供电制式信号输出至CXUOl和TCU02,同时,交流供电幅值直流-直流变换电路144将整流后的交流电压信号转换成对应的交流幅值信号输出至CCUOl。
[0058]其中,交流供电模式判断电路143包括:驱动电路1431和交流继电器KTI;
[0059 ]驱动电路1431的输入端与整流电路142的输出端连接,驱动电路1431的输出端与交流继电器KTI的线圈连接,交流继电器KTI的常开触点分别与CXUOI和T⑶02连接;
[0060]整流电路142输出的整流后的交流电压信号,通过驱动电路1431驱动交流继电器KTl的线圈得电,交流继电器KTl的常开触点闭合,从而将整流后的交流电压信号转换成对应的交流供电制式信号输出至CXUOl和T⑶02。
[0061 ]优选的,交流供电幅值直流-直流变换电路144为第一直流-直流变换器。
[0062]直流-直流(DC/DC)变换器是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。
[0063]当机车车顶供电网线提供交流电压(AC25kV)时,交直流网压检测装置的工作原理为:
[0064]交流电压经限流电阻Rl分压获得预设交流电压(例如0.5%交流电压),0.5%交流电压经过第一电容Cl和第一电阻Rl后,输出至隔离变压器141的原边,从而使机车完成交流电压采样。隔离变压器141的副边感应的交流电压信号经整流电路142整流后,通过驱动电路1431驱动交流继电器KTl的线圈得电,交流继电器KTl的常开触点闭合,从而将整流后的交流电压信号转换成对应的交流供电制式信号输出至CCUOl和TCU02,与此同时,第一直流-直流变换器将整流后的交流电压信号转换成对应的交流幅值信号(O?20mA)输出至CCUOl,从而CXUOI通过监测O?20mA对交流电压的幅值进行相应处理。
[0065]为进一步优化上述实施例,参见图3,本发明实施例提供的一种直流采样电路的电路图,包括:直流供电模式判断电路151和直流供电幅值直流-直流(DC/DC)变换电路152;
[0066]其中:
[0067]直流供电模式判断电路151的输入端与隔交通直电路13的输出端连接,直流供电模式判断电路151的输出端分别与CXUOI和T⑶02连接;
[0068]直流供电幅值直流-直流变换电路152的输入端与隔交通直电路13的输出端连接,直流供电幅值直流-直流变换电路152的输出端与CXUOI连接。
[0069]工作原理为:
[0070]直流供电模式判断电路151获取隔交通直电路13输出的直流电压信号,并将所述直流电压信号转换为对应的直流供电制式信号输出至CCUOI和TCU02,同时直流供电幅值直流-直流变换电路152获取直流电压信号,并将该直流电压信号转换成对应的直流幅值信号输出至(XU01。
[0071 ]其中,直流供电模式判断电路151包括:发光二极管D1、驱动电路1511和直流继电器 KT2;
[0072]发光二极管Dl的阳极连接隔交通直电路13的输出端,阴极连接接地端;发光二极管DI通过驱动电路1511与直流继电器KT2的线圈连接,直流继电器KT2的常开触点分别与(XU01和T⑶02连接;
[0073]发光二极管Dl接收隔交通直电路13输出的直流电压信号,并根据该直流电压信号通过驱动电路1511驱动直流继电器KT2的线圈得电,直流继电器KT2的常开触点闭合,从而将直流电
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