電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置，其包括穩壓電源電路、啟動電路、脈寬調制電路、接觸器啟動線圈控制電路、過載保護電路、電流取樣電路、工況顯示電路。啟動電路由接觸器啟動線圈正端提取啟動信號，經啟動電路控制實現接觸器啟動線圈的大電流啟動；然后由脈寬調制電路對接觸器啟動線圈的保持電流調制在規定范圍內，電流取樣電路由取樣電阻提取接觸器啟動線圈的電流信號，進而通過工況顯示電路直觀反映接觸器的工況轉換狀態，同時通過過載保護電路對啟動電路和脈寬調制電路輸出端的控制來實現對接觸器線圈的過流保護。本實用新型專利技術采用無觸點的電子電路來對接觸器啟動線圈的啟動和保持進行控制，裝置功耗低，工作可靠。

Pulse Width Modulation Holding Drive Device for Contactor of Electric Drive Locomotive

The utility model provides a pulse width modulation holding driving device for electric drive locomotive contactor, which comprises a regulated power supply circuit, a start circuit, a pulse width modulation circuit, a start coil control circuit, an overload protection circuit, a current sampling circuit and a condition display circuit. Start-up circuit extracts start-up signal from the front end of contactor start-up coil, and realizes high current start-up of contactor start-up coil by start-up circuit control; then, the retained current of contactor start-up coil is modulated within a specified range by pulse width modulation circuit, and the current sampling circuit extracts the current of contactor start-up coil by sampling resistance. Furthermore, the working condition display circuit directly reflects the working condition transition state of the contactor. At the same time, the overcurrent protection of the contactor coil is realized by the control of the starting circuit and the output terminal of the pulse width modulation circuit by the overload protection circuit. The utility model adopts a contactless electronic circuit to control the start and maintenance of the starting coil of the contactor. The device has low power consumption and reliable operation.

【技術實現步驟摘要】
電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置
本技術涉及一種接觸器保持驅動裝置，具體是一種電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置，屬于電氣輔助裝置

技術介紹
電磁接觸器是電傳動機車不可缺少的常用設備，因其控制電壓高，電流大，為減小接觸電弧，除采用滅弧裝置外，還要求接觸器快速啟動，接觸器在啟動時要獲得足夠強的磁場來達到這一目的，通常其使用的電磁線圈線徑大，匝數多，因此在大電流的作用下極易發熱，所以電傳動機車接觸器電磁線圈通常由兩組構成，一組啟動線圈，另一組保持線圈，在兩組線圈輪流工作時需由接觸器自身的反聯鎖開關進行切換，由于接觸器的工作環境惡劣，反聯鎖開關頻繁開閉極易發生故障，同時接觸器的反聯鎖開關為機械結構，設計工藝方面均存在不足，易于產生卡滯，進而燒損觸頭等故障。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置，將其連接在電傳動機車接觸器的啟動上，用來替代原接觸的保持線圈和反聯鎖開關。本裝置采用無觸點的電子電路進行控制，接觸器啟動后，其通過調制脈寬的方式來調節啟動線圈的電流在規定值范圍內，從而確保接觸器的工作可靠性。本技術所采用的技術方案如下：一種電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置，其包括穩壓電源電路、啟動電路、脈寬調制電路、接觸器啟動線圈控制電路、過載保護電路、電流取樣電路、工況顯示電路；由電傳動機車的DC110V控制電源分別給穩壓電源電路的輸入端和接觸器啟動線圈控制電路的輸入端進行供電，穩壓電源電路的輸出端為啟動電路和脈寬調制電路進行供電；啟動電路的輸出端與接觸器啟動線圈控制電路的控制端相連接，以控制接觸器啟動線圈的大電流啟動；脈寬調制電路的輸出端與接觸器啟動線圈控制電路的控制端相連接，以控制接觸器啟動線圈的保持電流；接觸器啟動線圈控制電路的輸出端接電流取樣電路，電流取樣電路的一個輸出端接過載保護電路，過載保護電路的輸出端反饋連接至啟動電路和脈寬調制電路，電流取樣電路的另一個輸出端接工況顯示電路，由工況顯示電路指示接觸器的工況轉換狀態。本電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置使用時，啟動電路由接觸器啟動線圈正端提取啟動信號，經啟動電路控制實現接觸器啟動線圈的大電流啟動；然后由脈寬調制電路對接觸器啟動線圈的保持電流調制在規定范圍內，電流取樣電路由取樣電阻提取接觸器啟動線圈的電流信號，進而通過工況顯示電路直觀反映接觸器的工況轉換狀態，同時通過過載保護電路對啟動電路和脈寬調制電路輸出端的控制來實現對接觸器線圈的過流保護。本技術的電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置采用無觸點的電子電路來對接觸器啟動線圈的啟動和保持進行控制，舍棄了原接觸器易于產生卡滯和燒損觸頭的機械式反聯鎖開關和保持線圈，接觸器啟動后，本裝置通過調制脈寬的方式來調節啟動線圈的電流在規定值范圍內，從而確保接觸器的工作可靠性。本裝置可在不改變原接觸器的機車布線的情況下，結合原接觸器的機車安裝位置進行安裝，裝置功耗低，工作可靠。另外，本裝置設有工況轉換指示燈，方便維修人員的檢測和在線故障判斷；本裝置還設有過流保護電路，確保接觸器啟動線圈的安全。附圖說明圖1為常規電傳動機車接觸器保持裝置的電路原理圖。圖2為本電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置的電路模塊圖。圖3為本電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置的電路圖。具體實施方式下面結合附圖對本技術做進一步說明。如圖1所示，常規電傳動機車接觸器的保持裝置由啟動線圈Q，反聯鎖開關S和保持線圈B組成。其工作過程是接觸器初上電時，電流經整流橋D1通過接觸器自身的反聯鎖開關S，大電流流經啟動線圈Q，接觸器快速啟動，由于啟動線圈Q線徑大，匝數多，其內阻約46歐，接觸器啟動時電流須經反聯鎖開關S流入線圈，電流達約2000mA。在接觸器啟動后，其自身的反聯鎖開關S斷開，保持線圈B加入啟動回路中，由于保持線圈B線徑小，內阻達1045歐，故啟動線圈電流下降至100mA，接觸器保持吸合。由于反聯鎖開關S為機械結構，其觸頭在大電流作用下的頻繁開閉，極易產生接觸火花，同時由于聯鎖控制的保持線圈B是一感性元件，在工況轉換中，在其自感電勢的作用下，觸頭接觸火花加劇發生，久而久之觸頭接觸內阻增大或燒結，從而造成接觸器線圈燒損或無法啟動等故障。本技術的電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置采用無觸點的電子電路來對接觸器啟動線圈的啟動和保持進行控制，舍棄了原接觸器易于產生卡滯和燒損觸頭的機械式反聯鎖開關和保持線圈。如圖2所示，本電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置包括穩壓電源電路、啟動電路、脈寬調制電路、接觸器啟動線圈控制電路、過載保護電路、電流取樣電路、工況顯示電路；由電傳動機車的DC110V控制電源分別給穩壓電源電路的輸入端和接觸器啟動線圈控制電路的輸入端進行供電，穩壓電源電路的輸出端為啟動電路和脈寬調制電路進行供電；啟動電路的輸出端與接觸器啟動線圈控制電路的控制端相連接，以控制接觸器啟動線圈的大電流啟動；脈寬調制電路的輸出端與接觸器啟動線圈控制電路的控制端相連接，以控制接觸器啟動線圈的保持電流；接觸器啟動線圈控制電路的輸出端接電流取樣電路，電流取樣電路的一個輸出端接過載保護電路，過載保護電路的輸出端反饋連接至啟動電路和脈寬調制電路，電流取樣電路的另一個輸出端接工況顯示電路，由工況顯示電路指示接觸器的工況轉換狀態。本電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置的具體電路如圖3所示。在穩壓電源電路中，由電傳動機車的DC110V控制電源串接電阻R1降壓后，再經穩壓管D1穩壓和電容C1和C2濾波后，得到DC12V穩壓的VCC電源。在啟動電路中，VCC電源接電容C5的正極，電容C5的負極接電壓比較器IC2a的7腳正相輸入端和電阻R9的一端，電阻R9的另一端接地；VCC電源接電阻R7的一端，電阻R7的另一端接電壓比較器IC2a的6腳反相輸入端和電阻R8的一端，電阻R8的另一端接地；電壓比較器IC2a的3腳接VCC電源，12腳接地；VCC電源接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接電壓比較器IC2a的1腳輸出端和電阻R5的一端，電阻R5的另一端接地；電壓比較器IC2a的1腳輸出端還連接至接觸器啟動線圈控制電路的場效應管Q2的柵極。所述脈寬調制電路由時基集成電路SE555芯片IC1進行構建，芯片IC1的4腳和8腳接VCC電源，1腳接地，5腳串接電容C4后接地，7腳接二極管D2的正極和電阻R2、R3的一端，2腳和6腳接二極管D2的負極；電阻R2的另一端接VCC電源，電阻R3的另一端接二極管D3的負極，二極管D3的正極接芯片IC1的6腳和電容C3的一端，電容C3的另一端接地；芯片IC1的3腳輸出端還串接電阻R4后連接至接觸器啟動線圈控制電路的場效應管Q1的柵極。在接觸器啟動線圈控制電路和電流取樣電路中，電傳動機車的DC110V控制電源連接接觸器啟動線圈Q的正端，接觸器啟動線圈Q的負端接場效應管Q1、Q2的漏極和二極管D4的負極，場效應管Q1、Q2的源極接取樣電阻R10的一端，取樣電阻R10的另一端接地，二極管D4的正極接地。在工況顯示電路中，由電流取樣電路中取樣電阻R10上的參考電壓加載至電壓比較器IC2d的8腳反相輸入端和電壓比較器IC2c的11腳正相輸入端；VCC電源接電阻R13的一端，電阻R1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置，其特征是：包括穩壓電源電路、啟動電路、脈寬調制電路、接觸器啟動線圈控制電路、過載保護電路、電流取樣電路、工況顯示電路；由電傳動機車的DC110V控制電源分別給穩壓電源電路的輸入端和接觸器啟動線圈控制電路的輸入端進行供電，穩壓電源電路的輸出端為啟動電路和脈寬調制電路進行供電；啟動電路的輸出端與接觸器啟動線圈控制電路的控制端相連接，以控制接觸器啟動線圈的大電流啟動；脈寬調制電路的輸出端與接觸器啟動線圈控制電路的控制端相連接，以控制接觸器啟動線圈的保持電流；接觸器啟動線圈控制電路的輸出端接電流取樣電路，電流取樣電路的一個輸出端接過載保護電路，過載保護電路的輸出端反饋連接至啟動電路和脈寬調制電路，電流取樣電路的另一個輸出端接工況顯示電路，由工況顯示電路指示接觸器的工況轉換狀態。

【技術特征摘要】
1.一種電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置，其特征是：包括穩壓電源電路、啟動電路、脈寬調制電路、接觸器啟動線圈控制電路、過載保護電路、電流取樣電路、工況顯示電路；由電傳動機車的DC110V控制電源分別給穩壓電源電路的輸入端和接觸器啟動線圈控制電路的輸入端進行供電，穩壓電源電路的輸出端為啟動電路和脈寬調制電路進行供電；啟動電路的輸出端與接觸器啟動線圈控制電路的控制端相連接，以控制接觸器啟動線圈的大電流啟動；脈寬調制電路的輸出端與接觸器啟動線圈控制電路的控制端相連接，以控制接觸器啟動線圈的保持電流；接觸器啟動線圈控制電路的輸出端接電流取樣電路，電流取樣電路的一個輸出端接過載保護電路，過載保護電路的輸出端反饋連接至啟動電路和脈寬調制電路，電流取樣電路的另一個輸出端接工況顯示電路，由工況顯示電路指示接觸器的工況轉換狀態。2.根據權利要求1所述的電傳動機車接觸器脈寬調制保持驅動裝置，其特征是：在穩壓電源電路中，由電傳動機車的DC110V控制電源串接電阻R1降壓后，再經穩壓管D1穩壓和電容C1和C2濾波后，得到DC12V穩壓的VCC電源；在啟動電路中，VCC電源接電容C5的正極，電容C5的負極接電壓比較器IC2a的7腳正相輸入端和電阻R9的一端，電阻R9的另一端接地；VCC電源接電阻R7的一端，電阻R7的另一端接電壓比較器IC2a的6腳反相輸入端和電阻R8的一端，電阻R8的另一端接地；電壓比較器IC2a的3腳接VCC電源，12腳接地；VCC電源接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接電壓比較器IC2a的1腳輸出端和電阻R5的一端，電阻R5的另一端接地；電壓比較器IC2a的1腳輸出端還連接至接觸器啟動線圈控制電路的場效應管Q2的柵極；所述脈寬調制電路由時基集成電路SE555芯片IC1進行構建，芯片IC1的4腳和8腳接VCC電源，1腳接地，5腳串接電容C4后接地，7腳接二極管D2的正極和電阻R2、R3的一端，2腳和6腳接二極管D2的負極；電阻R2的另一端接VCC電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李桂平，潘朝輝，石毅，
申請(專利權)人：李桂平，
類型：新型
國別省市：廣西,45