无级调速电机车驱动电路的设计及其工作原理分析VIP免费

第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共8页无级调速电机车驱动电路的设计及其工作原理分析中铁隧道集团四处有限公司张恒辉（CRTG-4thHenghuiZhang)摘要:本文为解决无级调速电机车可控硅驱动电路频繁损坏的故障，根据其工作原理进行了故障判断分析，确认故障源为驱动电路。通过对原驱动电路参数要求制定解决方案，经过多次试验和改进，重新设计制作了驱动电路板，根治了同类故障。Brief：Thisarticleintroducethemethodofhowtojudgethetroubleandanalysisthedataofdrivingcircuit,givetheplanofeliminatingthetroubleofthyristordrivingcircuitinsteplessmotorvehiclebyRe-designthedrivingboardofelectrical.关键词:无级调速电机车工作原理驱动电路设计KeyWord：SteplessMotorVehiclePrincipleofworkingDrivingCircuitDesign1.前言可控硅无级调速电机车以其较高的可操作性、经济性和安全性正逐步广泛应用于隧道和地下巷道工程的运输作业。英国CLAYTON公司生产的CBL-16型可控硅无级调速电机车九十年代末进入中国市场，在使用过程中均出现了可控硅驱动电路频繁损坏的情况。为了能根治此类故障，本人重新设计制作了驱动电路与之匹配使用。经实践，使用效果良好。本文对可控硅无级调速电机车的设计和故障排除有一定借鉴作用。2.工作原理分析CLAYTON公司是一家专门生产电瓶牵引机车的跨国公司，其产品从1.75至40吨规格均有生产。CBL-16型基本技术参数见表一。为找到故障源必须系统的分析电机工作驱动控制原理，下面分别对主电路、控制电路的工作原理进行说明。项目参数值重量机车重量（包括驾驶者、沙、不含电瓶）12100kg电瓶和电瓶箱重量3900kg机车工作重量16000kg运行数据额定牵引力20400牛顿额定速率11.1km/h最大牵引力（附着系数为0.25）40000牛顿最高运行速率37km/h电瓶型号奥克地尔D8型单只电瓶容量104A.h数量100只第2页共8页第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页正常放电时间6小时牵引电机型号M4直流电机规格50HP200V表一CBL-16型电机车参数表FORM1.ParametersofCBL-16MotorVehicle2.1主电路（图1）：整机有两台M4直流电机提供动力，每台电机均有一套独立的控制电路。当电机启动时，踏下脚踏开关DM使制动阀BAV动作而松开刹车，同时方向继电器DSR通电动作，合上DSR/1～4四个开关使1号电机和2号电机的控制电路同时通电工作。为保证安全，在低压限位阀LAP的作用下，启动前若刹车气压在4.1bar以下则不能启动。DS控制着电机车行进的前后方向。2.2控制电路（图2）：按主要作用大致可分为谐振直流开关电路、速度控制电路和可控硅驱动电路等三部分。2.2.1谐振直流开关如图2中虚线所示部分。T1为主可控硅，T2为换向可控硅。直流电机是与此开关电路串联后，再与电瓶串联从而形成一个工作回路。R2为10M的放电电阻，可以使电容C在停机时缓慢放电。a.开关闭合：驱动电路板中输出U34方波脉冲触发T2，则电容C按图示极性充电，主电容电压UC等于电瓶电压Ea时，IC=0。T2因IC小于其导通维持电流Ih2而关断。接着，T1被高电平U12触发而导通，负载电流IZ经负载流过TI到电瓶负极。同时被充电的电容C通过T1经谐振回路L-D1-C放电，至UC=0，又通过同样的谐振回路反向充电，至UC=－Ea时止。这就是导通状态（开关闭合），直流电机通电工作。第3页共8页第2页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页Figure1.themaincircuit第4页共8页第3页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共8页Figure2.controlcircuitb.开关断开：待第二次触发脉冲U34送来，T2导通，UC反向加于T1强迫其关断。尔后，电容C经T2，电源Ea，电机（电枢和磁场线圈）放电至UC=0后，又正向充电，至IC＜Ih2时（Ih2为可控硅T2导通最小维持电流），T2关断。这便是开关断开状态，此时直流电机不工作。同时在电容C上充电至UC=Ea，为下次开关的关断作好准备。在上述工作过程下，随着高电平U12和U34周期性地送出，T1和T2也随着周期性地开通和关断，达到了控制直流电机转速的目的。2.2.2...