专利名称：内燃机车主发电机过载保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内燃机车主发电机过载保护装置。
背景技术：
内燃机车常采用交-直流电力传动装置。主发电机发出的三相交流电经整流柜后，向多个(一般为6个)牵引电动机供电，并通过传动齿轮驱动车轮转动。为了防止因内燃机车主发电机输出端(即主电路)短路或牵引电动机环火而造成主电路电流过大损坏设备，在主电路的测量电路中接入了过流保护继电器的线圈。当主电路的电流达到最大保护电流时，所述过流保护继电器动作，使走车电路中所述继电器的常闭触头断开，主发电机卸载。所述过流保护继电器设有闭锁机构，动作后需人工解锁。1998年5月由吴维胜、吴维儒编著的《东风4型内燃机车电力传动200题》，公开了上述技术内容。
但是，当内燃机转速在低档位，又达不到过流保护继电器的动作值时，机车整流柜二极管一旦出现短路或其他故障，就会引起主发电机过载时，导致主发电机烧损，从而严重影响铁路运输。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种在任何工作转速下、在主发电机过载时，能立即使主发电机卸载，并通过微机显示屏报警的内燃机车主发电机过载保护装置。
为了实现上述目的，本实用新型的内燃机车主发电机过载保护装置，包括用于检测主发电机输出端电流的测量电路和设置在所述测量电路中的过流保护继电器；其特征在于还包括微机控制系统、用于测量各牵引电动机回路电流的牵引电动机电流传感器和直流变换器；直流变换器设置在所述测量电路中，用于将所述测量电路测得的电流信号变换成直流电压信号；各牵引电动机电流传感器的信号输出端与微机控制系统的整流后电流信号输入端相连；直流变换器的直流电压信号输出端与微机控制系统的整流前电流信号输入端相连；当检测到主发电机过载时，微机控制系统控制主发电机卸载。
上述技术方案中，还具有与微机控制系统的视频信号输出端相连的微机显示屏，用于显示主发电机的工作电流状况。
上述技术方案中，微机控制系统的视频信号输出端通过RS-485通信线路与微机显示屏相连。
上述技术方案中，所述测量电路包括设置在主发电机输出端的电流互感器和与所述电流互感器相连的主电流整流器；过流保护继电器的线圈和直流变换器设置在主电流整流器的输出回路中。
上述技术方案中，微机控制系统具有主发电机励磁控制端、励磁机励磁控制端和牵引电机控制端；微机控制系统的主发电机励磁控制端、励磁机励磁控制端和牵引电机控制端分别设有控制线圈，以分别控制励磁机励磁接触器、主发电机励磁接触器和牵引电机接触器的动作，并分别控制励磁机、主发电机和牵引电动机。
与现有技术相比，本实用新型具有以下积极效果(1)本实用新型中，微机控制系统EXP通过测量电路和牵引电动机电流传感器分别检测主发电机整流柜1UR整流前、后的主电流，其中直流变换器用于将所述测量电路测得的电流信号变换成直流电压信号，以适于EXP检测所述整流前主电流的值；EXP将测得的6个牵引电动机传感器电流之和作为所述整流后的主电流；当测得所述整流前、后的主电流不一致时，即判断为主发电机过载(故与内燃机的工作转速无关)；此时，EXP使控制励磁机励磁接触器7KM主发电机励磁接触器8KM和牵引电机接触器1KM-6KM依次断开，从而使励磁机2GS的励磁电流降为0，主发电机输出电流也降为0(即主发电机1GS卸载)，牵引电动机M1-M6停止工作；同时通过微机显示屏发出“主整流柜/主发电机短路故障”报警，让司机及时得知机车已发生故障，应采取相应的补救措施，将损失降至最低。(2)本实用新型中，采用RS-485通信线路作为视频信号线，抗干扰能力强。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为本实用新型的内燃机车主发电机过载保护装置的电路原理图。
具体实施方式
(实施例1)如图1，主发电机1GS发出的三相交流电从其输出端输出，经整流柜1UR后，向6个牵引电动机M1-M6供电，并通过传动齿轮驱动机车车轮转动。
励磁机2GS用于向主发电机1GS提供励磁，励磁机2GS的励磁线圈回路中设有励磁机励磁接触器7KM和限流电阻2R1。主发电机1GS的励磁线圈回路中设有主发电机励磁接触器8KM。牵引电动机M1-M6的回路中分别设有牵引电机接触器1KM-6KM。
如图1，本实施例的内燃机车主发电机过载保护装置包括微机控制系统EXP、用于检测主发电机1GS输出端电流的测量电路、设置在所述测量电路中的过流保护继电器KC、用于测量各牵引电动机M1-M6的回路电流的牵引电动机电流传感器1SC1-1SC6和用于将所述测量电路测得的电流信号变换成直流电压信号的直流变换器3A1。
测量电路包括设置在主发电机1GS输出端的电流互感器1TA1和1TA2以及与电流互感器1TA1和1TA2相连的主电流整流器3UR；过流保护继电器KC的线圈和直流变换器3A1设置在主电流整流器3UR的输出回路中。直流变换器3A1的直流电压信号输出端与微机控制系统EXP的整流前电流信号输入端相连，以适于EXP检测整流柜1UR整流前主电流的值。
各牵引电动机电流传感器1SC1-1SC6的信号输出端与微机控制系统EXP的整流后电流信号输入端相连，以适于EXP检测牵引电动机M1-M6的各回路电流之和，并作为整流柜1UR整流后的主电流的值。
微机控制系统EXP的视频信号输出端通过RS-485通信线路与微机显示屏CDID相连，用于显示主发电机1GS的工作电流状况。
当测得所述整流前、后的主电流不一致时，即判断为主发电机过载。
微机控制系统EXP的主发电机励磁控制端、励磁机励磁控制端和牵引电机控制端分别设有控制线圈，以分别控制励磁机励磁接触器7KM、主发电机励磁接触器8KM和牵引电机接触器1KM-6KM的动作。
控制主发电机1GS加载时，牵引电机接触器1KM-6KM、主发电机励磁接触器8KM和控制励磁机励磁接触器7KM依次先后闭合；控制主发电机卸载时，控制励磁机励磁接触器7KM、主发电机励磁接触器8KM、牵引电机接触器1KM-6KM依次先后断开。
本实施例中，直流电流变换器3A1把主发电机0-10000A的交流电流信号由5000/5的电流互感器1TA1和1TA2高压隔离后变换成的0-10A直流电流信号，然后变换成0-5V的直流电压信号输送至EXP的整流前电流信号输入端。当主发电流为10000A时，直流变换器的输出电压为5V。主发电流(即整流前的主电流)与直流变换器输出电压的对应关系如表一表一
EXP根据直流变换器3A1输出电压进行自动故障诊断，当信号电压过小或过大都认为直流变换器3A1出现故障，微机控制系统EXP停止检测所述整流前、后的主电流，并通过微机显示屏CDID显示该故障。其中，在主发电机1GS空载时，若直流变换器输出电压小于0.8V，即认为所述信号电压过小；若直流变换器输出电压大于1.2V，即认为所述信号电压过大。
权利要求1.一种内燃机车主发电机过载保护装置，包括用于检测主发电机(1GS)输出端电流的测量电路和设置在所述测量电路中的过流保护继电器(KC)；其特征在于还包括微机控制系统(EXP)、用于测量各牵引电动机(M1-M6)回路电流的引电动机电流传感器(1SC1-1SC6)和直流变换器(3A1)；直流变换器(3A1)设置在所述测量电路中，用于将所述测量电路测得的电流信号变换成直流电压信号；各牵引电动机电流传感器(1SC1-1SC6)的信号输出端与微机控制系统(EXP)的整流后电流信号输入端相连；直流变换器(3A1)的直流电压信号输出端与微机控制系统(EXP)的整流前电流信号输入端相连；当检测到主发电机(1GS)过载时，微机控制系统(EXP)控制主发电机(1GS)卸载。
2.根据权利要求1所述的内燃机车主发电机过载保护装置，其特征在于还具有与微机控制系统(EXP)的视频信号输出端相连的微机显示屏(CDID)，用于显示主发电机(1GS)的工作电流状况。
3.根据权利要求2所述的内燃机车主发电机过载保护装置，其特征在于微机控制系统(EXP)的视频信号输出端通过RS-485通信线路与微机显示屏(CDID)相连。
4.根据权利要求1-3之一所述的内燃机车主发电机过载保护装置，其特征在于所述测量电路包括设置在主发电机(1GS)输出端的电流互感器(1TA1和1TA2)和与所述电流互感器(1TA1和1TA2)相连的主电流整流器(3UR)；过流保护继电器(KC)的线圈和直流变换器(3A1)设置在主电流整流器(3UR)的输出回路中。
5.根据权利要求4所述的内燃机车主发电机过载保护装置，其特征在于微机控制系统(EXP)具有主发电机励磁控制端、励磁机励磁控制端和牵引电机控制端；微机控制系统(EXP)的主发电机励磁控制端、励磁机励磁控制端和牵引电机控制端分别设有控制线圈，以分别控制励磁机励磁接触器(7KM)、主发电机励磁接触器(8KM)和牵引电机接触器(1KM-6KM)的动作，并分别控制励磁机(2GS)、主发电机(1GS)和牵引电动机(M1-M6)。
专利摘要本实用新型涉及一种内燃机车主发电机过载保护装置，包括用于检测主发电机输出端电流的测量电路和设置在所述测量电路中的过流保护继电器；还包括微机控制系统、用于测量各牵引电动机回路电流的牵引电动机电流传感器和用于将所述测量电路测得的电流信号变换成直流电压信号的直流变换器；各牵引电动机电流传感器的信号输出端与微机控制系统的整流后电流信号输入端相连；直流变换器的直流电压信号输出端与微机控制系统的整流前电流信号输入端相连；当检测到主发电机过载时，微机控制系统控制主发电机卸载。在任何工作转速下、在主发电机过载时，能立即使主发电机卸载，并通过微机显示屏报警。
文档编号H02H3/08GK2914441SQ20062012032
公开日2007年6月20日 申请日期2006年6月19日 优先权日2006年6月19日
发明者吴宏军, 芮孟寨 申请人:中国南车集团戚墅堰机车车辆厂