一种新型架线电机车逆变电源装置示范文本
一种新型井下架线电机车供电电源设计
一种新型井下架线电机车供电电源设计刘瑨琪，徐晓贤，张岚，陈言峰，王聪(中国矿业大学机电与信息工程学院，北京1〇0083)摘要：提出了一种新型的基于单周期控制的单位功率因数整流器为井下电机车供电。
该电源由维也 纳整流级和高频隔离d c-d c变换级两级功率变换器级联构成，但控制电路采用一级协调控制。
电路控制简单，不需要乘法器和电单位功率因数，器件一半的电压应力。
详细分析了新型整流电路的基本工作原理和控制，和新型电路应控制的了。
关键词：煤矿"供电系统"单周期控制"数字控制；单位功率因数"三相维也纳电路中图分类号：TD64+1 文献标志码：A 文章编号：1673-6540 ( 2018 ) 02-0106-06Desij+n of Anovel Underground Electric Locomotive Power Supply SystemLIU Jijiqi,XU Xiaoxian，ZHANG Lan，CHEN Yanfeng,WANG Cong'School of Electrical and Inform ation Engineering，China University of Mining andTechnology(Beijing)，Beijing 100083，China]Abstract: A new type of unit power factor rectification based on single cycle control One-Cycle Control ( OCC was proposed. The circuit was powered by a downhole electric locomotive. The power supply was composed of arectifier stage based on cascaded vienna rectifier and a transmission stage based on high-frequency i converter. However, a n overall control scheme was adopted to regulate the two stages. This simple control schemecould realize the unity power factor without involving any multipliers or input voltage sensors. Besides，t pressure of the switches could be reduced by half due to the topology structure. The basic operating principles a double-loop control s trategy were analyzed in detail. The correctness of the proposed circuit and its correspondingcontrol strategy was verified by simulation and experiment.Key words：coal mine；power supply system; one cycle control; digital control; unit power facto three-phase Viennese circuit0引言电力电子的应用，电力的，供电电出，因，以电力电子变流器为核的电控制的关'1 8]。
煤矿安全生产标准化运输部分新、旧版评分对照表
无轨胶轮 车
1.车辆转向系统、制动系统、照明系统、警示装置等 完好可靠,车辆自带防止停车自溜的设施或工具；
2.装备自动保护装置、便携式甲烷检测报警仪、防灭 火设备等安全保护装置；
3.行驶5台及以上无轨胶轮车时，装备车辆位置监测 系统；
9.钢丝绳安全系数、插接长度、断丝面积、直径减小 量、锈蚀程度符合《煤矿安全规程》规定
机车
1.制动装置符合规定，齐全、可靠；
运输监控系统有要求
项目
项目内容
2013版要求
项目内容
2017版要求
对照说明
2.列车或者单独机车前有照明、后有红灯；
3.警铃（喇叭）、连接装置和撒砂装置完好；
4.同一水平行驶5台及以上机车时，装备机车运输集 中信号控制系统及机车通信设备；同一水平行驶7台 及以上机车时，装备机车运输监控系统；
⑶水平:直线段及曲线段加高后两股钢轨偏差不大于5mm；
⑷轨缝不大于5mm；
⑸扣件齐全、牢固，与轨型相符；
⑹轨枕规格及数量应符合标准要求，间距偏差不超过
项目
项目内容
2013版要求
项目内容
2017版要求
对照说明
50mm；
⑺道碴粒度及铺设厚度符合标准要求，轨枕下应捣
实；
⑻曲线段设置轨距拉杆
3.其他轨道线路不得有杂拌道（异型轨道长度小于
3.水平单翼距离超过4000m时，有缩短运输距离的有 效措施；
4.采用其他运输方式替代多级、多段运输
斜巷人车提升要求逐步淘汰，提倡 新辅助运输系统
三、 运输 设备
（24 分）
设备完好
1.在用运输设备综合完好率不低于90%
电机车维修工高级技师题库
(高级技师)考试题一、填空题(每题1分,共20分)1、列车在井下运行时,应前有,后有。
2、矿用电气设备分为两类,即和 .。
3、架空线的挠度不大于横吊线间距的,其数值不大于。
4、三视图指的是主视图、和。
5、《煤矿安全规程》规定,司机必须,开车前必须发出开车信号。
机车运行中,严禁将探出车外。
6、架线电机车的自动开关既是电机车的,又是电机车主电路的自动保护装置。
7、《煤矿矿井机电设备完好标准》中要求机车照明有效光距离不小于,警铃(笛)音响距离大于。
8、瓦斯浓度小于或大于时遇明火只燃烧不爆炸。
9、直流电动机型号ZQ-46中,Q表示,46表示。
10、蓄电池电机车的引入装置又称,是外电路电线或电缆进入防爆设备的。
二、选择题(将代号填入题后括号内,每题1分,共10分)1、哪些材料是绝缘体()。
A:铜B:硅C:陶瓷2、安培是哪个物理量的单位()A:电压B:电流C:电阻3 、表面粗糙度3.2 是旧标准表面光洁度的多少()A:▽6 B:▽4 C:▽54、电机车集电器上的额定电压是()。
A:550V B:375V C:600V5、每只酸性蓄电池和放电终止电压是()。
A:1.25V B:2V C:1.75V6、轨道接头的间隙及高低左右差错各不得大于()。
A:5mm , 2mm B:5mm ,5mm C:2mm , 5mm7、指示牌是()。
A:听觉信号B:视觉信号C:移动信号8、列车在牵引电机产生的转矩作用下,加速起动或匀速运行是()。
8、列车在牵引电机产生的转矩作用下,加速起动或匀速运行是()。
A:惯性状态B:制动状态C:牵引状态9、电机车在地面工作时,紧急停车的制动距离不得超过()。
A:40m B:100m C:20m10、电机车完好标准规定,轮筛踏面凹槽深度不超过()。
A:6mm B:5mm C:1mm三、判断题(对“√”、错“×”,每题1分,共15分)1、具有阻止传导电流性能的物质叫导体。
()2、电路中的电阻并联时,总电阻等于各电阻阻值之和。
直流架线式工矿电机车电气系统的设计与应用
关键词 ： 直流 架线 式
工 矿 电机 车 电气 系 统
设计
应 用
Ｄ Ｓ Ｐ） 。 压 表 以及 电抗 器 被 设 置在 牵 引 变频器 的输 入 以 侧 以降 低 字信号 处理 器 （ ３ ． ２ 牵 引 变频 器 系统 的设计 电压 不稳 带来 的 困扰。 工矿 电机 车在 当下 使 用 的 是 必须 将 产 品 的运 行 环 境 ２ ． ２ 电气 系统控 制 回路 设计原 理
这 是最 控制 回路 中 的司控器 能够制 动 电机 车 的倒 退和 前 进 ， 和 承 载 的特征 考 虑在 内 的大功 率 牵 引变频调 速器 ， 并且 ， 要选 择 适 用范 围广 的 电压 浮 动 手动 按 钮 则 能够 控 制 点 动和 复 位 ， 另外， 其 中 的 变频 器 和 主要 的变 频调 速 器 ，
运 行速 度 快且 调 速 的范 围 大 的 电机 车 ， 能让 转换 开 关 能够 提供 自动 防 险的功 能。控制 回路 主 要是利 用 和 启 动 速度 、 系统 硬 件 的配 合 和软 件 中编 程 的设 计 令 设 备 顺利 正 常地 司 控器 的方 向及 速率 指令 进 行前 进 后 退 的运作 ， 然 后调 整 回路 的 电压 ， 让 牵 引 电动 机 的性 能和 电机车 的牵 引特 Ｉ ￣， ｔ ＇ ｌ ｌ ｆ 运 行。将启 动 电流小 的牵 引 变频拖 动 电动机 利用 起来 以达 到无极 调 速和 软起 动 的 目的 ， 最终 实 现 为加 速 和减 速 的控 致。 制 提 供 方便 并 让 电动机 高 性 能 运 转从 而 大 量减 少 电量 使 ２ ． ３ 电气 系统辅 助 回路 设计原 理
直流架线式工矿 电机车 电气 系统 的设计与应 用
司 锄Ｊ （ 平顶山天 安煤业 七矿有限责任公司）
2017电力电子与变频电源新技术学术年会会议议程
2017电力电子与变频电源新技术学术年会会议议程会议议程（第1分会场）会议议程（第2分会场）观光安排：苏州是一座风光秀丽的著名旅游观光城市，经过二天高强度的会务工作，放松一下，有益于身心健康，会务组与春秋旅行社协商，由旅行社安排旅游行程。
行程：本次会务秘书处已经与旅行社协商，由旅行社出面组织观光活动，请有需求的参会嘉宾在会议报到时，自行到旅行社设立的服务台办理相关事宜。
旅行社方面已经安排了观光路线，请自行选择。
（属于自费项目，已经与旅游公司商定开具：综合服务费_标注为本次会议的会务费）交通安排及交通路线：1、建议参会嘉宾购买火车票的到达站为“苏州站”，本次会议会务组将安排车辆在苏州站北广场迎接各位参会嘉宾；2、从6月30日上午9:00开始，会务接站车辆每间隔1.5小时，开行一趟苏州站到会议酒店的大巴车，截止到6月30日下午6:30为最后一趟接站大巴车；3、购买苏州北站火车票的参会嘉宾，请乘坐地铁2号线到苏州站北广场，会务组将在苏州站北广场前安排接站人员，请注意接站人员的接站牌；4、乘坐飞上海虹桥机场，请在上海虹桥高铁站换乘上海虹桥到苏州站的高铁（间隔约15分钟左右就有一趟，运行时间约25分钟）；5、购买到达苏州硕放机场的参会嘉宾，请订票后与会务组李小浪联系，安排接机服务，原则上，不建议参会嘉宾购买到达苏州硕放机场的航班；6、参会嘉宾也可以从苏州站或苏州北站自行乘坐地铁达到会议酒店，苏州北站乘坐2号线到苏州站换乘地铁4号线木里方向，苏州站直接乘坐地铁4号线木里方向，到越溪站下，出站后沿南溪江路向东步行750米到达会议酒店：石湖金陵花园酒店。
7、会议酒店位置：。
架线式矿用机车牵引变频器控制系统培训ppt课件
拉升弓处理：弓绳索上串接了一个拉弓检测的行程开关 (位于：司机室顶棚边缘，绳索从开关的滑轮上穿过)。拉 弓后行程开关被接通，升弓后行程开关被断开。（注意： 升弓后如机车不能正常运行，请检查拉弓检测行程开关是 正常断开了）
故障处理：如果司控台左上角的故障指示灯亮后，必须先 把司控器档位回零，然后按“复位按钮”（历时1秒）， 故障指示灯灭了后即可继续正常操作机车。（注意：如按 照以上步骤操作过后故障指示灯又亮了，请按故障应急处 理办法操作）
4.2 例行检查
本系统每次例行检查时都需注意： 1、查看司控台内部：继电器是否有松动、接线端子是否有
松动、线路是否有破损、检测蓄电池电压是否正常。（注 意：因系统内部有大容量电容器，必须断开主电，按复位 按钮历时5秒后才允许打开司控台柜门） 2、查看传感器是否有松动，通讯线路是否有破损，屏蔽层 接地是否良好。 3、检查变频器、制动电阻单元、电抗器安装螺栓是否紧固。
停机
结束
制动
机车制动到速度为 0
2、 程 序 流 程 简 介
3 产品操作说明
产品操作 应急处理办法
司机操作说明
司控器的档位分为牵引：1档～9档（7、8、9档位是等 同的牵引效果），制动：1档～5档，换向控制：前进 档、后退档（注意：机车速度为0时才能允许机车换向 运行）。
牵引操作：牵引1、2档为最大牵引力（180% 转矩）但 电机频率较小分别是8Hz、16Hz（既指机车的速度较 慢），牵引3档牵引力为（150％转矩）频率为30Hz， 牵引7、8、9档为最小牵引力（100% 转矩）频率为最 大70Hz。总结之：档位低牵引力大速度慢，档位高牵 引力小速度快。（特别注意：在重载时，先用牵引1、 2档位把车拉动一定速度后再一档一档的加档使机车重 载时能启动平滑并加速，否则容易使机车出现车轮打 滑现象）。
架线式窄轨矿用电机车辅助电源的设计缪仲翠
《工业控制计算机》2012 年第 25 卷第 12 期
111
架线式窄轨矿用电机车辅助电源的设计
缪仲翠 （兰州交通大学自动化学院，甘肃 兰州 730070） 张海明 （兰州交通大学机电学院，甘肃 兰州 730070）
摘要 窄轨机车上的辅助设备需要三相交流电，以 AT89C51 单片机为核心，利用专用芯片 SA4828 来产生 SPWM 来控制主 电路 IGBT 的通断，实现了接触网的直流电逆变成辅助设备需要三相交流电。 控制电路简单、结构紧凑、降低了成本且提高 了可靠性。 关 键 词 ：辅 助 电 源 ，SPWM，AT89C51 ，SA4828
本 系 统 以 AT89C51 单 片 机 为 核 心 ， 采 用 SA4828 智 能 化
三相 SPWM 波形产生器产生 PWM 波形组成系统的控制电路。
4）逆变主电路。 这部分电路是逆变电源的主体部分，主要由
各种开关器件组成，用来实现主要的 DC－AC 变换。
5）辅助和保护电路。 辅助电路包括控制系统所需的各种电
行滤波。
2）输出电路。 输出回路将逆变器变换的交流电作进一步处
理，以得到谐波含量较少的交流输出。 该部分电路一般有低通滤
波电路组成，当输出侧接有变压器时，也可以利用变压器的电感
煤矿安全培训教案-辅助运输培训教材
• 用斜井，需上下井的支护材料、大中型机电设备通过副斜 井单绳缠绕式提升机运输。
• 主斜井井筒内安装有架空乘人装置，是人员上、下井 的主要运输通道。
• 井下人员的运输采用的是胶轮车运输方式，即人员通 过主斜井架空乘人装置或副立井罐笼下井后，在井下人车 候车室内候车，由人车通过北翼进风巷、北翼辅运巷、西 翼北辅运巷、西翼南辅运巷、五盘区绕道、5103巷、 5105巷等主要运输大巷运送到各工作地点。
辅助运输培训教材
前言
辅助运输泛指煤矿生产中除煤炭运输之外 的各种运输之总和，主要包括材料、设备、 人员和矸石等运输，它是整个煤矿运输系 统不可或缺的重要组成部分。
目录
• 第一部分 无轨胶轮车在煤矿的应用与发展 • 第二部分 赵庄矿运输系统简介 • 第三部分 煤矿安全规程运输专业 • 第四部分 运输安全质量标准化 • 第五部分 设备完好标准 • 第六部分 辅助运输整治 • 第七部分 运输环节改造 • 第八部分 辅助运输展望
• 第三部分 煤矿安全规程运输
专业
1、在高瓦斯矿井进风（全风压通风）的主要运输巷道内， 应使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆柴油机车。
掘进的岩石巷道中，可使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车或 矿用防爆柴油机车。
2、机车司机必须按信号指令行车，在开车前必须发出开车 信号。机车运行中，严禁将头或身体探出车外。司机离开 座位时，必须切断电动机电源，将控制手把取下，扳紧车 闸，但不得关闭车灯。
第二部分 赵庄矿辅助运输系统 简介
• 赵庄煤业是一个年设计能力600万吨的现代化矿井，矿井 于2007年５月18日投产。矿井的辅助输方式为无轨胶轮 车运输方式。
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一种新型架线电机车逆变电源装置示范文本
一种新型架线电机车逆变电源装置
示范文本
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我国煤矿井下架线电机车通常采用550V或250V电压等级的直流电压通过牵引电网供电，由于目前市面上尚无与550V或250V电压相对应的灯炮，因此，不论是厂家或是在生产现场，一般是通过以下两种方式对牵引电网的电压进行变换，从而形成两种类型的照明信号装置。
一种是通过大功率电阻降压后接127V或220V普通白帜灯；一种是采用逆变电源（直流变换器）将550V（250V）直流电压转换成24V（12V）稳定的直流低压，配用抗震、光学性能良好的汽车或拖拉机的前大灯。
1 采用大功率电阻降压式电源存在的问题
（1）效率低，降压电阻要消耗掉大量电能。
（2）普通白帜灯的使用电压较高，灯丝细长而其机械强度低，耐震性能差，损坏率很高，同时也不利于现场管理。
（3）白炽灯泡形体结构的设计分聚光型和散射型两种，前者灯丝结构紧凑，位置要求严格，适合安装在相应规格的聚光罩中，由于灯罩设计成抛物线形状可将灯光反射到前方，在一定范围内得到良好的照明效果。
如：车用前大灯、放映灯泡及探照灯等。
而后者的设计只适合灯泡自身发散射到周围，其灯丝的结构及安装位置也不同于聚光型，如普通照明用的白帜灯泡等。
目前机车用的前大灯都是后者，这显然是不合理的。
（4）由于受煤矿井下环境条件差、运输巷道
长、轨道连接不好、网络泄漏电流严重等不利因素影响，导致不同区域的供电电压随机车运行负荷的轻重，以及距牵引交流所距离的远近不同而波动，其波动范围为- 15% ~ +20%，无稳定装置的白炽灯泡在电压高时经常出现烧坏灯泡现象；在电压低时光照度又低，容易诱发行车事故。
2 采用逆变电源照明方式的优缺点。
（1）移植汽车的前大灯总成，具有良好的聚光特性和耐震性，能够满足煤矿井下电机车的使用要求。
（2）逆变电源转换效率较高，一般在80%以上，节能效果可观。
（3）逆变电源输入端接入的电解电容不合理。
由于网络电压高（最高达700V），加上运行时集电弓与架线的接触又始终处于接触不稳定状态，而引起
频繁的充放电，使输入熔丝烧断或输入电路部分损坏。
（4）逆变电源的关键器件--开关变压器通常采用两只，每只变压器流过的电流是单方向的。
从磁化曲线上可以看出它们工作在第一象限内，即只利用了磁芯容量的一半。
因而磁芯利用率低，并且由于磁材质量不好，频率难以做高，磁芯损耗往往很大。
上述因素决定了在逆变电源中变压器的数量多、体积大、重量增加。
由于体积及重量因素的存在，防震性能往往很差，这也是故障率高的原因之一。
（5）逆变电源的稳压原理是靠控制开关管的R、C参数、导通周期而达到稳压的目的。
因此，这种电路在工作时频率是不断变化的，正常时为
20kHz，空载时达1600kHz以上，易导致开关管内部损耗过大造成击穿而损坏。
（6）逆变电源的关键器件--开关管的质量问题。
据调查，市售高反压开关管存在着同一型号在形态、管壳材料、颜色、性能参数等都有较明显差异的情况有的售价仅几元钱，这样的开关管用于逆变电源上肯定是不行的。
（7）结构方面。
逆变电源装在机车上，由于轨道的铺设质量及机车行驶速度，使内部电子元件脱焊，损坏印制板焊盘，导致电源损坏，也是其损坏原因之一。
3 新型JND - 550（250）型逆变电源装置
3.1 新型逆变电源装置技术性能指标
额定输入电压：直流550V或直流250V；允许波动范围：
直流440V ~ 660V（550V时）
直流210V ~ 300V（250V时）
输出电压：直流24±1V或直流12±1V
3.2 逆变电源装置采用的主要技术措施
（1）采用高质量的金属化纸介无极性电容器，替代输入端的电解电容器。
开关的冲击状态明显降低，可选用更小的熔丝，从而提高整机工作的安全性。
另外，这种电容器容量稳定，热稳定也好，无电感特征，使用寿命长，并有安装固定脚，其耐震性明显优于电解电容器。
（2）采用1只开关变压器，由两个开关管轮流导通，在原边分别流过不同的励磁电流，这样副边感应出不同极性的电压，然后整流输出。
这样就充分提高了磁芯的利用率，减小了体积，使电路更为合理、紧凑。
（3）选用新型高频开关变压器的磁性材料。
在给定的工作频率下，选择具有较小的铁芯损耗及较高
的饱和磁感应强度和电阻率的磁性材料。
体积小，成本低，是选择的关键。
故我们选用日本TDK公司最新推出的第三代铁氧体作为逆变电源的开关变压器磁芯，其性价比较为理想。
（4）自激式直流逆变电源经过一定的技术处理，其本身是能达到自动稳压的，但这种工作方式的稳压特点使变换器开关工作频率随输入电压和输出电流的变化而变化。
即在输出电压或输出电流减小时其工作频率会增高，尤其在直流变换器空载情况下（如车灯损坏、断线、前后车灯转换瞬间等），其工作频率是正常工作电压和满载情况下的8倍以上，极易造成晶体管击穿而损坏。
为此，我们采取了后置式稳压电路，即将架线网络的输入电压，经DC - DC变换电路变为相应的低压电路，然后在低压电路部分再另设稳压电路。
这样做就能将DC - DC变换电路的
工作频率设计在最佳状态上，可以长期空载而不损坏电路。
（5）在结构方面也进行了优化设计，其特点是：①增加印制板的机械强度，并增大焊盘面积；②对体积较大的元器件采用胶垫、胶封固定以增加耐震强度；③整机壳体置于带有防震装置的固定架中，即使在剧烈的颠簸中，电源装置也能工作稳定，状态良好；④尽可能使设备小型化，以保证其具有较坚固的结构和较高的固有频率，减小惯性力，提高抗震动和冲击能力；⑤做好元器件的密封防潮处理。
以上措施保证了逆变电源装置在煤矿井下潮湿、多尘环境及电机车剧烈颠簸情况下都能可靠地运行。
不仅可为电机车的道路照明、红尾灯提供稳定的低压电源，还可为警号电笛、载波通讯等用途提供能量。
经过3个多月的工业性试验，除个别元件因焊接质
量不好造成脱焊故障之外，该逆变电源装置全部运行正常，性能稳定，效果较为满意。
同时现场使用人员一致反映，该逆变电源装置设计结构合理，安装维修及使用方便，操作灵活，工作安全可靠，适应煤矿井下潮湿、多尘、频繁强烈的冲击震动及电网电压大幅度波动等恶劣环境，解决了长期以来架线电机车照明装置性能质量与井下生产条件不相适应的难题，对提高井下电机车的运输效率、减少电机车运输事故、保障人身安全等具有十分重要的积极作用。
（安宜高）
这里写地址或者组织名称
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