专利名称：移车控制器和移车控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直流机车运动控制技术，尤其涉及一种移车控制器和移车控制系 统。
背景技术：
目前直流电传动内燃机车的运行方式主要包括一种运行方式为机车正常运行方 式，即机车启动柴油机，柴油机带动发电机发电，供给牵引电机驱动机车运动，通过机车的 控制系统进行调速及辅助控制。另一种运行方式为卷扬机牵引方式，即通过在机车预定的 前进路线上安装设置，通过钢丝绳对机车进行牵弓I。再一种运行方式为牵弓I车牵引方式，即 通过订制的轨道牵弓I小车或其他机车对机车进行牵弓I。在第一种运行方式中，机车正常启机属于“有火”状态，受到一些特殊场合的限制， 例如机车在油漆过程中不同工序或台位间的转移等情况。另外，若机车自身的柴油机、油管 路、空气制动系统或控制系统等主要部件出现故障时，机车也将无法运行。对于第二种运行 方式，卷扬机必须预先安装好，而且行进路线受到限制，如需改变运行方向需在机车两侧分 别安装卷扬机，不但占用场地大，而且使用非常繁琐。对于第三种运行方式，牵引小车需单 独购置，成本高，同时由于牵引小车的自重较轻，经常发生因牵引粘着力不足导致车轮打滑 现象，影响使用。
实用新型内容本实用新型针对上述现有技术中的缺陷，提供一种移车控制器和移车控制系统。本实用新型提供一种移车控制器，包括DC/DC电源模块，具有用于与机车蓄电池连接的电源输入端，以及电源输出端；用于输出可调的脉冲信号的脉宽调制模块，与所述电源输出端连接；用于对所述脉冲信号进行放大处理的驱动模块，与所述电源输出端和脉宽调制模 块连接；以及IGBT模块，与所述驱动模块连接；所述IGBT模块还通过牵引电机与所述机车蓄电 池连接。如上所述的移车控制器，其中，所述IGBT模块包括栅极、集电极和发射极；所述栅 极与所述驱动模块连接，所述发射极与所述机车蓄电池的负极连接，所述集电极通过所述 牵弓I电机与所述机车蓄电池的正极连接。如上所述的移车控制器，还包括连接在所述IGBT模块两端的RCD吸收电路。本实用新型提供一种移车控制系统，包括机车蓄电池、牵引电机以及与所述牵引 电机连接的机车换向开关，在所述机车蓄电池与所述机车换向开关之间，设置有一移车控 制器；所述移车控制器包括DC/DC电源模块，具有用于与机车蓄电池连接的电源输入端，以及电源输出端；[0015]用于输出可调的脉冲信号的脉宽调制模块，与所述电源输出端连接；用于对所述脉冲信号进行放大处理的驱动模块，与所述电源输出端和脉宽调制模 块连接；以及IGBT模块，与所述驱动模块连接；所述IGBT模块还通过牵引电机与所述机车蓄电 池连接。如上所述的移车控制系统，其中，所述IGBT模块包括栅极、集电极和发射极；所述 栅极与所述驱动模块连接，所述发射极与所述机车蓄电池的负极连接，所述集电极通过所 述牵引电机与所述机车蓄电池的正极连接。如上所述的移车控制系统，还包括连接在所述IGBT模块两端的RCD吸收电路。如上所述的移车控制系统，其中，在所述电源输出端还设置有一控制开关。如上所述的移车控制系统，还包括散热器，所述移车控制器设置在所述散热器上。本实用新型提供的移车控制器和移车控制系统，利用机车蓄电池提供的电能为牵 引电机提供恒定的工作电压，并保证足够的起动电流，即可实现机车的运行；由于其运行速 度低，只要切断供电电源，机车在运行阻力的作用下即可实现制动；通过机车的机车换向开 关即可实现手动换向，操作简单、且安全可靠。
图1为本实用新型移车控制系统结构示意图；图2为本实用新型移车控制系统电路原理示意图。附图标记机车蓄电池-1;牵引电机-2; 机车换向开关-3;移车控制器-4 ； DC/DC电源模块-41 ；脉宽调制模块-42 ；驱动模块-43; IGBT模块-44; 控制开关-K。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本实用新型保护的范围。本实用新型各实施例针对现有直流电传动内燃机车的运行方式主要是机车柴油 机运转的正常运行状态和被动牵引状态，而没有不通过外力牵引，同时又不启动柴油机而 实现机车运行的缺陷，提供一种利用机车自身的蓄电池和牵引电机，不需借助其他任何设 备即可实现机车低速运行的移车控制器和移车控制系统。图1为本实用新型移车控制系统结构示意图，图2为本实用新型移车控制系统电 路原理示意图，如图1和图2所示，该移车控制系统种包括机车蓄电池1、牵引电机2以及与 牵引电机2连接的机车换向开关3，在机车蓄电池1与机车换向开关3之间，还设置有一移 车控制器4。具体地，本实施例提供的移车控制系统将机车自身已有的机车蓄电池1作为电 源，为机车自身的牵引电机2提供工作电源，这样可以在不启动机车和不通过外力牵引的情况下，根据需求实现机车的移动。当然，由于牵引电机2的工作状态和参数等要求，机车 蓄电池1所输出的直流电源无法直接施加在牵引电机2上，因此本实施例中在机车蓄电池 1和牵引电机2之间，设置一移车控制器4，通过移车控制器4的控制作用，满足牵弓I电机2 对工作电源的要求。进一步地，为了实现机车在不同方向上的移动，将移车控制器4的输出 端与机车换向开关3连接，由此移车控制器4利用机车蓄电池1的能量，通过转换后供给牵 引电机2进行驱动；机车换向开关3用于实现机车的前进方向转换。因此只要在在现有的 机车上增加移车控制器4及相应接线即可实现机车的运行。以下结合图2对移车控制器进行详细介绍。移车控制器4包括DC/DC电源模块 41、脉宽调制模块42、驱动模块43和IGBT模块44，其中DC/DC电源模块41具有用于与机 车蓄电池1连接的电源输入端，以及电源输出端。脉宽调制模块42与DC/DC电源模块41 的电源输出端连接，用于输出可调的脉冲信号。驱动模块43分别与DC/DC电源模块41的 电源输出端和脉宽调制模块42连接，用于对脉宽调制模块42输出的脉冲信号进行放大处 理。IGBT模块44与驱动模块43连接，IGBT模块44还通过牵引电机2与机车蓄电池1连 接。具体地，如图2所示移车控制器分为主回路、DC/DC电源、脉宽调制和驱动四部分。 其中，图2中虚线框内所示为主回路。主回路由机车蓄电池1提供IlOV直流电，IGBT模块 44在驱动模块43的作用下直流斩波，调整主回路的电枢电流值，以控制牵引电机2的转矩 和转速。DC/DC电源模块41为脉宽调制模块42和驱动模块43提供可靠的的工作电源，例 如将机车蓄电池1所输出的IlOV直流电压转换成20V的工作电压。脉宽调制模块42产生可调的脉冲信号，经驱动模块43放大后输出给IGBT模块44 以控制IGBT的通断，通过调整基频频率，降低IGBT的功率损耗。脉宽调制模块42通过调 整脉冲宽度，来控制IGBT的通断时间，以达到调整牵引电机2工作电压的目的，即实现机车 运行速度的调整；同时还可实现牵引电机的柔频起动。进一步地，IGBT模块44包括栅极G、 集电极C和发射极E。其中，栅极G与驱动模块43连接，发射极E与机车蓄电池1的负极连 接，集电极C通过牵引电机2与机车蓄电池1的正极连接。另外，为了抑制回路中产生的自感电势，对主控器件例如牵引电机进行保护，如图 所示可以在IGBT模块44的两端接入RCD吸收电路。再有还可以在DC/DC电源模块41的 电源输出端处设置一控制开关K。具体地，控制开关K是用于机车牵引控制的，即闭合开关 K，DC/DC电源模块41得电，脉宽调制模块42和驱动模块43开始工作，驱动IGBT模块44 工作，牵引电机2得电，机车运行；闭合控制开关K，脉宽调制模块42和驱动模块43失电， IGBT模块44关断，牵引电机2断电，机车在运行阻力作用下制动。本实施例提供的移车控制器可以为独立的控制盒结构，内部有大功率控制单元安 装在散热器(图中未示出)上。移车控制器体积小，操作简单，使用维护成本低；而且通过 其具有的过流保护功能，以保证机车运行过程安全可靠。本实施例提供的移车控制器和移车控制系统，利用机车蓄电池提供的电能为牵引 电机提供恒定的工作电压，并保证足够的起动电流，即可实现机车的运行；由于其运行速度 低，只要切断供电电源，机车在运行阻力的作用下即可实现制动；通过机车的机车换向开关 即可实现手动换向。本实施例提供的移车控制器和移车控制系统中，通过简单的方式即可实现机车的低速运行，使用简便，减少设备投入，有着很好的运用性价比。并且根据其使用特性，其不 仅可以应用于机车制造过程中，也可用于机务段或厂矿企业柴油机熄火状态下的短距离移 车，还可作为机车的应急动力使用，即当机车出现无法启动柴油机的故障时可以作为应急 措施临时牵引机车，为运用部门提供有效帮助。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求1.一种移车控制器，其特征在于，包括DC/DC电源模块，具有用于与机车蓄电池连接的电源输入端，以及电源输出端； 用于输出可调的脉冲信号的脉宽调制模块，与所述电源输出端连接； 用于对所述脉冲信号进行放大处理的驱动模块，与所述电源输出端和脉宽调制模块连 接；以及IGBT模块，与所述驱动模块连接；所述IGBT模块还通过牵引电机与所述机车蓄电池连接。
2.根据权利要求1所述的移车控制器，其特征在于，所述IGBT模块包括栅极、集电极和 发射极；所述栅极与所述驱动模块连接，所述发射极与所述机车蓄电池的负极连接，所述集 电极通过所述牵引电机与所述机车蓄电池的正极连接。
3.根据权利要求1或2所述的移车控制器，其特征在于，还包括 连接在所述IGBT模块两端的RCD吸收电路。
4.一种移车控制系统，包括机车蓄电池、牵引电机以及与所述牵引电机连接的机车换 向开关，其特征在于，在所述机车蓄电池与所述机车换向开关之间，设置有一移车控制器；所述移车控制器包括DC/DC电源模块，具有用于与机车蓄电池连接的电源输入端，以及电源输出端； 用于输出可调的脉冲信号的脉宽调制模块，与所述电源输出端连接； 用于对所述脉冲信号进行放大处理的驱动模块，与所述电源输出端和脉宽调制模块连 接；以及IGBT模块，与所述驱动模块连接；所述IGBT模块还通过牵引电机与所述机车蓄电池连接。
5.根据权利要求4所述的移车控制系统，其特征在于，所述IGBT模块包括栅极、集电极 和发射极；所述栅极与所述驱动模块连接，所述发射极与所述机车蓄电池的负极连接，所述 集电极通过所述牵弓I电机与所述机车蓄电池的正极连接。
6.根据权利要求4或5所述的移车控制系统，其特征在于，还包括 连接在所述IGBT模块两端的RCD吸收电路。
7.根据权利要求4或5所述的移车控制系统，其特征在于，在所述电源输出端还设置有 一控制开关。
8.根据权利要求6所述的移车控制系统，其特征在于，还包括 散热器，所述移车控制器设置在所述散热器上。
专利摘要本实用新型公开了一种移车控制器和移车控制系统。该系统包括机车蓄电池、牵引电机以及与所述牵引电机连接的机车换向开关，在所述机车蓄电池与所述机车换向开关之间，设置有一移车控制器。该移车控制器利用机车蓄电池提供的电能为牵引电机提供恒定的工作电压，并保证足够的起动电流，即可实现机车的运行；由于其运行速度低，只要切断供电电源，机车在运行阻力的作用下即可实现制动；通过机车的机车换向开关即可实现手动换向，操作简单、且安全可靠。
文档编号H02P3/08GK201833890SQ20102052908
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者常广崎 申请人:北京二七轨道交通装备有限责任公司