专利名称：新型直流励磁装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电传动内燃牵引车的励磁装置，具体是一种新型直流励磁装置。
背景技术：
电传动内燃机车的励磁装置是电传动系统的关键部件，负责提供同步主发 电机励磁电流，并保证机车按恒功或恒速特性运行， 一旦该装置出现故障，系 统的同步主发无法发电，机车也将无法运行。因此，励磁装置是电传动机车安 全运行的必备条件。既有励磁装置主要有两种 一种是配备专用的感应子励磁 机，提供同步主发电机的励磁电流，其容量在30 45kVA之间，重量可达350kg， 容量、体积均较大，安装布置繁琐；另一种是采用无刷励磁同步主发电机，由 38 80kW的直流启动发电机向恒功励磁装置提供DC110V励磁电源，该系统 虽取消了专用励磁机，但仍无法摆脱对大功率、高电压的启动发电机的依赖。随着电传动机车在铁路工务部门、地铁运营及施工领域的日益推广应用， 既有机车励磁系统因体积大、布置繁琐、成本高等原因，己不适合中小功率内 燃牵引车的运行需要。中小功率牵引机车迫切需要一种简洁、可靠的励磁装置， 在保证整车安全运行的前提下，有效降低系统成本，以提高产品竞争力。发明内容本发明为了解决现有励磁装置体积较大、安装布置繁琐等问题，提供了一 种新型直流励磁装置。本发明是采用如下技术方案实现的新型直流励磁装置，包括恒功励磁控 制器AE，还包括初级绕组与同步主发电机GS单相输出相连的隔离变压器T， 隔离变压器T次级绕组两端并联有可控硅V1、可变电阻Rf、隔离二极管V2、 同步主发电机GS的励磁线圈WF、熔断器FU与恒功励磁控制器AE的串联支 路；可控硅V1的阴极与隔离变压器T次级绕组的负极端之间串联有滤波电容 C，可控硅V1的阴极经触发电路Kp与其控制极相连；还包括阴极与隔离二极 管V2的阴极相连的隔离二极管V3，隔离二极管V3与同步主发电机GS的励 磁线圈WF、熔断器FU、恒功励磁控制器AE串联形成并联于柴油机启动 DC24V蓄电池两端的串联支路。隔离变压器T将同步主发电机GS输出的高压交流电调整为适宜励磁的低 压交流电，并实现本发明所述励磁装置的电气回路与同步主发电机GS主回路 的电气隔离，隔离变压器T的变比i由同步主发电机GS的输出电压U卜及所 需的直流励磁电压决定，容量为1.5 2kVA;隔离变压器T输出的单相交流电 压经可控硅Vi转换为脉动、稳定的直流电压，然后经滤波电容C转换成平直、 稳定的直流电压Udc;同时可控硅K触发电路Kp根据直流电压UDc的反馈信 号Uf，提供可控硅Vi的门极控制信号pulse，实现直流电压UDc:的动态调整， 确保直流输出稳定；直流电压UDc经可调电阻Rf、隔离二极管V2、同步主发 电机GS的励磁线圈Wf、熔断器FU向恒功励磁控制器AE供电当UDC-URf > (24-0.7) V时，V2导通，V3截止，此时同步主发电机GS输出电能经降压、 整流及滤波后，向主发电机励磁绕组Wf提供励磁电流；当UDC-URf< (24-0.7) V时，V2截止，V3导通，此时由柴油机启动DC24V蓄电池向Wf提供励磁电 流；恒功励磁控制器AE根据柴油机转速信号ne、牵引电动机电压、电流反馈信号UDf、 IDf，动态调整主发励磁电流If,最终实现牵引车的恒功或恒速运行。 与现有技术相比，本发明取消了既有功率大、体积大的专用励磁机或直流启动发电机，利用电传动内燃牵引车的同步主发电机GS提供励磁装置所需的 电能，由于同步主发电机GS的容量远大于本发明所述励磁装置的励磁功率， 因此励磁装置造成的同步主发电机GS三相负载不平衡可以忽略；利用隔离降 压变压器T实现励磁装置与同步主发电机GS主电路的隔离与电压匹配采用 单相可控硅Vi整流及滤波电容C滤波，调整并稳定同步主发电机GS直流励 磁电压；采用隔离二极管V2、 V3构成并联二极管隔离电路，实现了双路励磁 电源的自动切换；用恒功励磁控制器调整同步主发电机GS励磁电流，实现牵 引车的恒功或恒速运行；禾U用牵引车DC24V启动蓄电池，提供同步主发电机 GS的起步励磁电压，并在可控硅自动调压回路故障时，利用启动蓄电池提供 故障状态下的备用励磁(即当UDC值低于规定值时，自动为同步主发提供励磁 电流备用，为牵引车安全运行提供保障；)；使装置具备了双路励磁电源，提高 励磁装置可靠性，保证机车安全运行。可调电阻Rf及熔断器FU对励磁回路 进行限压、限流保护，同时可调电阻Rf使励磁电压与不同主发电机励磁绕组 Wf相匹配，可充分扩展，励磁装置的使用范围。另外，可控硅V1的触发电路 Kp是现有公知电路，因此说明书中未作描述。本发明具有电路结构简洁、总体布置合理、制造成本低、运行可靠性高的 特点，有望在轨道车、地铁牵引车、施工作业车等中小功率内燃牵引车领域得 到推广应用。
图1为本发明的电路原理图；具体实施方式
新型直流励磁装置，包括恒功励磁控制器AE，还包括初级绕组与同步主 发电机GS单相输出相连的隔离变压器T，隔离变压器T次级绕组两端并联有 可控硅V1、可变电阻RF、隔离二极管V2、同步主发电机GS的励磁线圈WF、 熔断器FU与恒功励磁控制器AE的串联支路；可控硅VI的阴极与隔离变压 器T次级绕组的负极端之间串联有滤波电容C，可控硅V1的阴极经触发电路 KP与其控制极相连；还包括阴极与隔离二极管V2的阴极相连的隔离二极管 V3，隔离二极管V3与同步主发电机GS的励磁线圈WF、熔断器FU、恒功励 磁控制器AE串联形成并联于柴油机启动DC24V蓄电池两端的串联支路。具体实施时，恒功励磁控制器AE可以采用先进的微机控制励磁装置，也 可采用相对简单的模拟电路励磁装置。
权利要求
1、一种新型直流励磁装置，包括恒功励磁控制器AE，其特征在于还包括初级绕组与同步主发电机GS单相输出相连的隔离变压器T，隔离变压器T次级绕组两端并联有可控硅V1、可变电阻Rf、隔离二极管V2、同步主发电机GS的励磁线圈Wf、熔断器FU与恒功励磁控制器AE的串联支路；可控硅V1的阴极与隔离变压器T次级绕组的负极端之间串联有滤波电容C，可控硅V1的阴极经触发电路Kp与其控制极相连；还包括阴极与隔离二极管V2的阴极相连的隔离二极管V3，隔离二极管V3与同步主发电机GS的励磁线圈Wf、熔断器FU、恒功励磁控制器AE串联形成并联于柴油机启动DC24V蓄电池两端的串联支路。
全文摘要
本发明涉及电传动内燃牵引车的励磁装置，具体是一种新型直流励磁装置。解决了现有励磁装置体积较大，安装布置繁琐等问题，该装置包括恒功励磁控制器、隔离变压器，隔离变压器次级绕组两端并联有可控硅、可变电阻、隔离二极管V2、同步主发电机的励磁线圈、熔断器与恒功励磁控制器的串联支路；可控硅的阴极与隔离变压器次级绕组的负极端之间串联有滤波电容，可控硅的阴极经触发电路与其控制极相连；还包括隔离二极管V3，隔离二极管V3与同步主发电机的励磁线圈、熔断器、恒功励磁控制器串联形成并联于柴油机启动DC24V蓄电池两端的串联支路。本发明具有电路结构简洁、总体布置合理、制造成本低、运行可靠性高的特点。
文档编号H02K19/26GK101257242SQ20071018569
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者程卫东, 聂扬江, 董晓妮, 陈国栋 申请人:永济新时速电机电器有限责任公司