专利名称：内燃机车检修三用电源的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种用于对内燃机车检修时启动内燃机、牵引机车移位以及对机车电瓶组进行快速充电用的多用电源，是一种内燃机车修理用的附属设备。
内燃机车在检修维护作业中，经常遇到柴油机试验启动困难，需要多次试验启动；蓄电池组亏电需要快速充电；机车频繁移位需要电力拖动。上述启动、充电、牵车目前需备用各种供电电源。不仅检修时用设备台数多，使用不方便，而且目前所用的供电电源技术水平低，无法实现自动控制和一机多用。
本实用新型的发明目的是提供一种操作方便安全，具备一定自动化智能程序控制的启动、牵车、充电多用内燃机车检修用电源。
本实用新型的技术表现为1、采用三相全波桥整流供电形式，串接直流可控硅恒流控制网络实现启动、牵车、充电三电源共用；2、设计了电流反馈充电可控硅触发控制单元对可控硅实施自动控制触发；3、设计了检测单元实施对充电过程进行程序转换控制；4、设计了H型可控硅网络对蓄电池进行自动放电；5、设计了放电触发控制单元对放电电路进行程序控制；6、设计了充电自动定时器，电池极性接反或接触不良保护电路；7、设计了启动自动断电保护电路。
上述设计相互联接互锁互控，完成了本实用新型的发明任务。
本实用新型的各部分的基本结构是这样的主回路如
图1包括抽头串接电抗器(L1)的三相变压器(TM)和次级与六只整流零件(V7-V9)(V11-V13)接成全波桥式整流网络的整流输出电路构成，其输出端串接入三个由次级线圈和可控硅整流元件(V1-V3)组成的直流可控硅输出控制单元。
放电回路和极性接反蓄电池保护控制电路见附图2，其中放电回路由电抗器(L2)、空气开关(QF2)和由电阻(R10)、可控硅元件(V4、V5、V6)、电容器(C10)联接构成的H型可控硅网络串接构成；极性接反及蓄电池接触不良控制电路是由一个与输出端极性相反接的二极管(V10)和继电器线圈(KA3)串接组成。
控制继电器接线圈见附图3，由几个继电器互联互锁构成开关站。
控制部分的工作电池和同步信号源的电路图见附图4，由三相变压器(B1B2B3)的三个抽头接地的次级圈及两组整流二极管(D900-D902)(D903-D905)组成的二路半波整流输出电路构成。在一各次级圈的一端经限流电阻(R900-R902)接出同步信号输出端。
启动自动继电保护电路见附图5，由整流二极管(D930-D933)组成的全波桥式整流供电电路和一个场效应三极管(Q910)、继电器(KA4)组成的电子开关电路构成，另有由整流二极管(D935-D940)组成的三相全波桥式整流电路其输出端与电子开关的控制端相联，其输入端与柴油机的发电机输出端相联接。
放电触发脉冲信号和放电截止触发脉冲信号输出电路见附图6。其中放电触发脉冲信号输出电路包括脉冲变压器(MB1)的一个初级圈和二个次级圈组成；放电截止触发脉冲信号输出电路由一个单结晶体管(V903)搭成的脉冲输放大器和脉冲变压器(MB2)组成脉冲输出电路。
充电可控硅触发控制单元的电路图见附图7是由三路完全相同的分别连接三个相线同步信号的由二级运放电路(324)组成的电流、电压信号控制的脉冲信号发生器和由场效应管(Q101、Q201)组成的脉冲输出放大器两部分联接构成。
电压检测放大输出电路是附图8，包括多级电压放大反馈电路组成，构成多信号参量控制的电压信号输出电路，其构造是由运放集成电路(324)搭成的电压比较电路。
充电程序控制信号发生器的构成见附图9，包括由集成电路(4060)组成的振荡器(时钟)、分频器和计数器电路，由集成电路(4043)搭接成的数字逻辑电路以及由集成电路(4017)组成的计数分配器电路驱动的脉冲输出电路(Q801)、直流输出电路(Q802)。
综上所述本实用新型的构成可以归结为一种内燃机车检修三用电源，包括主回路(1)、放电和极性保护控制电路(2)、控制开关站(3)、控制部分工作电源和同步信号源(4)、放电脉冲发生电路(6)、充电可控硅触发电路(7)所构成，其特征是在控制开关站(3)网络和主电路(1)之间联接一可以判断主电路启动结束的启动自动断电保护电路(5)，另有一充电程序控制信号发生器(9)与放电脉冲发生电路(6)和电压检测放大器(8)联接，电压检测放大器(8)的输出端与充电可控硅触发电路(7)的输入控制端相联接构成联动控制网络。
本实用新型的工作原理是主电路(1)根据牵车和启动时电压要求的不同用同一三相全波桥式整流电路完成直流两种电压的电源输出，仅仅改变初级电源输入的抽头。当用于充电工作时，串入三个可控硅整流器及其相联接的电压圈，输出电压为全桥和可控硅半波整流的电压叠加。输出回路的电阻上的电压U1用于作为恒流源的控制信号接入充电可控硅触发电路(7)的控制输入端。
放电和极性保护控制电路(2)利用单向导通的二极管和继电器线圈回路完成对于蓄电池极性和接入的判定，控制开关站自动完成充电回路的继电控制联接；放电电路中可控硅H网络根据放电脉冲发生电路(6)的脉冲信号完成放电和自动截止。开关(QF2)用于电路调整用。
控制部分工作电源和同步信号源(4)的工作原理很简单，仅提供两个电压不同的工作电源电压。另有三相交流同步信号输入到充电可控硅触发电路(7)是做为脉冲同步信号。
启动自动继电保护电路(5)利用机车发电机输出的电压信号控制电子开关电路，通过继电器(KA4)完成切断启动直流工作电源，进行继电保护动作。
放电脉冲发生电路(6)的工作是将不同的控制脉冲源经脉冲变压器构成适用于可控硅触发要求的脉冲信号。其中脉冲变压器(MB1)输入到放电可控硅(V4、V6)的控制极，脉冲变压器(MB2)输入到自动截止可控硅(V5)的控制极。
充电可控硅触发电路(7)根据电流信号和相位同步信号输出供主电路中可控硅整流元件工作的脉冲触发信号。
电压检测放大器(8)对蓄电池端的电压信号进行检测放大，用于充电时工作状态的转换控制。
充电程序控制信号发生器(9)的工作原理是利用时钟计数器产生的脉冲信号控制触发器的工作状态产生程序控制信号完成对蓄电池电压检测、充电方式的转换以及放电脉冲信号的发生。
本实用新型的优点是一机多用，充电效率高，效果好，使用安全、可靠。可以简化操作，提高检修工作的质量，可广泛用于内燃机车生产和修理工厂做为三用供电电源，可产生良好的经济效益，是一种更新换代的产品。
说明书附图1是本实用新型的主回路的电原理图。
附图2是充电输出端放电回路和极性接反及蓄电池接触不良控制电路的电原理图。
附图3是本实用新型的控制继电器接线图。
附图4是本实用新型的控制部分工作电源图和充电可控硅触发控制单元的同步信号源。
附图5是启动自动继电保护电路的电路图。
附图6是放电触发脉冲信号和放电截止触发脉冲信号输出电路图。
附图7是充电可控硅触发控制单元的电原理图。
附图8是电压检测放大输出电路的电路图。
附图9是充电程序控制信号发生器的电路图。
附图10是本实用新型的构成方框图。
图中1、主回路，2、放电和极性保护控制电路，3、控制开关站，4、控制部分工作电源和同步信号源，5、启动自动断电保护电路，6、放电脉冲发生电路，7、充电可控硅触发电路，8、电压检测放大输出电路，9、充电程序控制信号发生器。
本实用新型的一个实施例中，控制开关站中的各个继电器的操作为KM1牵车，KM2启车，KA1充电。KM3和KT1为充电转换后的计时控制，KT2为报警器时间控制继电器。
实施例中，电路的具体联接和元器件型号分述如下主电路(1)由串接电抗器(L1)的初级带抽头的三相交流变压器(TM)以及与次级相联接的六只整流元件(V7-V9、V11-V13)构成的全桥整流输出电路构成，其输出端经开关(KM3)串接入由次级线圈和可控硅整流元件(V1-V3)组成的半波可控硅整流电路构成充电输出端。
放电和极性保护控制电路(2)由电抗(L2)、空气开关(QF2)和由电阻(R10)、可控硅元件(V4、V5、V6)、电容器(C10)搭接的H型可控硅网络三部分串联构成；与其并联联接的还有与输出端极性相反接的二极管(V10)和继电器线圈(KA3)串联的电路。
启动自动继电保护电路(5)由构成全波桥式整流电路的整流二极管(V930-V933)组成的供电电路和由其供电的一个场效应三极管(Q910)、继电器(KA4)组成的电子开关电路所构成，电子开关的输入控制端与一个由整流二极管(V935-940)组成的三相全波桥式整流电路的直流输出端相联，三相全波桥式整流电路的输入端与机车发电机三相线电压信号联接。
充电可控硅触发电路(7)是由三路完全相同的分别连接三个相线同步信号的由二级运放电路(324)组成的电流、电压信号发生器和由场效应管(Q101、Q201)组成的脉冲输出放大器两部分依次联接耦合而成。
本实施例中的主要元件的规格场效应管IRF602集成电路运放324触发器4043计数器4017时钟分频4060与非门4011模拟开关406权利要求1.一种内燃机车检修三用电源，包括主回路(1)、放电和极性保护控制电路(2)、控制开关站(3)、控制部分工作电源和同步信号源(4)、放电脉冲发生电路(6)、充电可控硅触发电路(7)所构成，其特征是在控制开关站(3)网络和主电路(1)之间联接一可以判断主电路启动结束的启动自动断电保护电路(5)，另有一充电程序控制信号发生器(9)与放电脉冲发生电路(6)和电压检测放大器(8)联接，电压检测放大器(8)的输出端与充电可控硅触发电路(7)的输入控制端相联接构成联动控制网络。
2.按照权利要求1所述的内燃机车检修三用电源，其特征是主电路(1)由串接电抗器(L1)的初级带抽头的三相交流变压器(TM)以及与次级相联接的六只整流元件(V7-V9、V11-V13)构成的全桥整流输出电路构成，其输出端经开关(KM3)串接入由次级线圈和可控硅整流元件(V1-V3)组成的半波可控硅整流电路构成充电输出端。
3.按照权利要求1所述的内燃机车检修三用电源，其特征是放电和极性保护控制电路(2)由电抗(L2)、空气开关(QF2)和由电阻(R10)、可控硅元件(V4、V5、V6)、电容器(C10)搭接的H型可控硅网络三部分串联构成；与其并联联接的还有与输出端极性相反接的二极管(V10)和继电器线圈(KA3)串联的电路。
4.按照权利要求1所述的内燃机车检修三用电源，其特征是启动自动继电保护电路(5)由构成全波桥式整流电路的整流二极管(V930-V933)组成的供电电路和由其供电的一个场效应三极管(Q910)、继电器(KA4)组成的电子开关电路所构成，电子开关的输入控制端与一个由整流二极管(V935-940)组成的三相全波桥式整流电路的直流输出端相联，三相全波桥式整流电路的输入端与机车发电机三相线电压信号联接。
5.按照权利要求1所述的内燃机车检修三用电源，其特征是充电可控硅触发电路(7)是由三路完全相同的分别连接三个相线同步信号的由二级运放电路(324)组成的电流、电压信号发生器和由场效应管(Q101、Q201)组成的脉冲输出放大器两部分依次联接耦合而成。
专利摘要本实用新型是内燃机车检修用的多用电源,解决了目前电源不通用和技术水平低的缺陷,是由主回路(1)、放电和极性保护控制电路(2)、控制开关站(3)、控制部分工作电源和同步信号源(4)、放电脉冲发生电路(6)、充电可控硅触发电路(7)所构成,其特征是在控制开关站(3)网络和主电路(1)之间联接启动自动断电保护电路(5),充电程序控制信号发生器(9)与放电脉冲发生电路(6)和电压检测放大器(8)联接,具有一机多用,充电效率高效果好安全可靠的特点,可简化操作保证检修质量。
文档编号H02J7/00GK2290943SQ9622809
公开日1998年9月9日 申请日期1996年6月14日 优先权日1996年6月14日
发明者张治中, 李军, 赵源坊, 甄学成, 许继生, 王维政, 石志华, 王刚 申请人:张治中