专利名称：井下电机车架线分段智能控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井下电机车架线分段智能控制器，属于控制器结构技术领域。
背景技术：
直流架线电机车作为矿山井下的主要运输设备，在各地获得广泛应用，由于矿山井下巷道狭窄，空气潮湿，人员与机车通行于一条巷道，容易发生人员误触架线造成触电事故，给安全管理工作带来难度。
发明内容本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种结构电路设计合理，能够尽量缩小架线带电范围，缩短架线带电时间，大大降低事故发生率的井下电机车架线分段智能控制器。本实用新型是通过以下技术方案来实现的井下电机车架线分段智能控制器，其特殊之处在于巧妙的利用了串联谐振原理， 把LC谐振元件一分为二，通过电弓与架线接触构成回路，从而实现了准确检测，包括输入端与电源相连接的控制开关1，电源与控制开关1之间设有霍尔电流传感器10，控制开关1 包括数字逻辑电路及晶体管IGBT，IGBT的输出端与架线4相连接，IGBT的门极与振荡器2 的输出端相连接，IGBT的门极还与接地的铁轨5相连，振荡器2的输出端与电感3相连接， 电感3与架线4相连接，铁轨5上的机车9内安装有电容6，电容6通过电弓7与架线4相连接；为了能够产生报警信号，所述架线4与铁轨5之间并联有能产生声光报警的警告箱8;为了避免电机车刮弓、架线断落时导致铁轨短路事故，所述IGBT设有用于迅速切断架线电源的短路保护电路。本实用新型电路布局设计合理，能使机车在线运行时架线带电，离开或停车时架线断开，消除事故隐患，大大减少了人身触电的发生，提高了矿山本质安全化水平，降低了矿山事故发生率，具有明显的实用价值和显示意义。
图1 本实用新型井下电机车架线分段智能控制器的逻辑图。
具体实施方式
以下参考附图给出本实用新型的具体实施方式
，用来对本实用新型做进一步的说明。实施例1[0012]井下电机车架线分段智能控制器，其采用串联谐振原理，把LC谐振元件一分为二，通过电弓与架线接触构成回路，从而实现了准确检测，信号发生器通过L向架线发送一个SlSKHz、幅值25V的低压交流脉冲信号，为振荡回路提供能量。当电弓与架线接触，满足
谐振条件=时串联回路发生谐振，UfU。=Q*U，也就是说只有谐振时队的幅值是
最高的，这个UL通过整形放大送到逻辑控制电路，为IGBT提供一个导通控制信号。电源与控制开关之间设有霍尔电流传感器，通过检测架线电流使控制器始终向架线送电，电流信号消失时，数字逻辑电路会延时一定时间后关闭IGBT，架线无电。井下电机车架线分段智能控制器，包括输入端与电源相连接的控制开关1，电源与控制开关1之间设有霍尔电流传感器10，控制开关1包括数字逻辑电路及晶体管IGBT， IGBT的输出端与架线4相连接，IGBT的门极与振荡器2的输出端相连接，IGBT的门极还与接地的铁轨5相连，振荡器2的输出端与电感3相连接，电感3与架线4相连接，铁轨5上的机车9内安装有电容6，电容6通过电弓7与架线4相连接；为了能够产生报警信号，架线4与铁轨5之间并联有能产生声光报警的警告箱8 ；为了避免电机车刮弓、架线断落时不导致铁轨短路，IGBT设有用于迅速切断架线电源的短路保护电路；工作原理当机车集电弓与架线4接触时，电感3与电机车内的电容6形成谐振回路，振荡器2通过电感3向架线发送848KHZ的高频脉冲，选择合适的LC值，使SOC的频率
^0 = ^4= , LC串联回路发生谐振时，Ul=Uc=Q*U，此时UI的幅值最高，如果用一个低阻
值电阻短路架线，由于回路失谐，Ul幅值远低于谐振时的幅值，因此人体或者其他导体触碰架线与地面，不能产生触发信号。通过选择高Q值的电感，可获得幅值较高的U1，检测Ul值即可准确判断机车是否在线，当控制器检测到机车9在线时，数字逻辑电路就会输出驱动信号使IGBT导通，架线4 得电，并联在架线与铁轨间的警告箱8发出架线4带电的声光警示，霍尔电流传感器10检测到架线4电流信号经比较放大送至逻辑判断电路，控制器将IGBT的导通状态保持，当电弓7离开架线后，IGBT继续维持导通状态，延时3-15S (可调整)后关断，架线失电。本实施例的架线分段智能控制器，巧妙利用了串联谐振的原理，此方案具有触发上电灵敏可靠、响应速度快、理论上不存在误触发的可能、无需附加操作等优点，具有电阻式和载波式检测无法比拟的优势，并且基于尽量缩小架线带电范围、缩短架线带电时间的原理，机车在线运行时架线带电，离开或停车时架线断电，是消除事故隐患，减少和避免人身触电事故的有效措施。对于提高矿山本质安全化水平，降低矿山的事故发生率，具有明显的实用价值和现实意义。
权利要求1.井下电机车架线分段智能控制器，其特征在于包括输入端与电源相连接的控制开关 (1)，电源与控制开关(1)之间设有霍尔电流传感器(10)，控制开关(1)包括数字逻辑电路及晶体管IGBT，IGBT的输出端与架线(4)相连接，IGBT的门极与振荡器(2)的输出端相连接，IGBT的门极还与接地的铁轨(5)相连，振荡器(2)的输出端与电感(3)相连接，电感(3) 与架线(4)相连接，铁轨(5)上的机车(9)内安装有电容(6)，电容(6)通过电弓(7)与架线 (4)相连接。
2.按照权利要求1所述的井下电机车架线分段智能控制器，其特征在于所述架线(4) 与铁轨(5)之间并联有能产生声光报警的警告箱(8)。
3.按照权利要求1所述的井下电机车架线分段智能控制器，其特征在于所述IGBT设有用于迅速切断架线电源的短路保护电路。
专利摘要本实用新型涉及一种井下电机车架线分段智能控制器，属于控制器结构技术领域。包括输入端与电源相连接的控制开关，电源与控制开关之间设有霍尔电流传感器，控制开关包括数字逻辑电路及晶体管IGBT，IGBT的输出端与架线相连接，IGBT的门极与振荡器的输出端相连接，IGBT的门极还与接地的铁轨相连，振荡器的输出端与电感相连接，电感与架线相连接，铁轨上的机车内安装有电容，电容通过电弓与架线相连接。本实用新型结构电路设计合理，能够尽量缩小架线带电范围，缩短架线带电时间，大大降低事故发生率。
文档编号G05B19/04GK202257119SQ20112036035
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月24日 优先权日2011年9月24日
发明者徐维华, 李伟, 杨华雄, 栾远胜, 高卫中 申请人:核工业烟台同兴实业有限公司