[实用新型]一种交流传动电力机车用110V高频开关电源柜

说明书

技术领域

本实用新型涉及交流传动电力机车的110V直流控制电源。

背景技术

交流传动电力机车用110V直流高频开关电源装置，作为交流传动电力机车的控制电源是整个机车的重要组成部分。该电源装置将三相交流440V电源变为直流110V电源，为机车提供110V控制电源，并为蓄电池组充电。基于高频开关电源的优良性能，近几年已出现了一些电力机车用高频开关电源，如2005年8月14日公开的中国专利CN2719639。

但现有的电力机车用高频开关电源装置，基本上都是由2个整流模块组成，工作时只开其中任意1个整流模块，当整流模块发生故障时不能自动切换到另外1个整流模块上工作，而是需要人工手动切换。如果操作工人没能及时发现并切换故障模块，将会造成蓄电池长时间放电，严重的时候会因为蓄电池的匮电而影响机车的正常运行。

发明内容：

为了克服上述弊端，本实用新型所要解决的问题是，提供一种交流传动电力机车用110V高频开关电源装置，其工作可靠性、安全性较高，工作连续性较好，故障间隔时间较长，维修方便快捷。

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种交流传动电力机车用110V高频开关电源柜，其电路结构包括五个并联运行的110V/30A整流模块、总输出电流传感器M1和主监控，每个整流模块都包括依序连接的前级整流滤波、DC/DC变换、后级整流滤波及以89C51为核心的单片机控制回路，所述主监控包括以89C52单片机为核心的控制回路。主监控通过总输出电流传感器M1采集总输出电流信号，并根据当前工作模块的个数来分配各模块的输出电流，实现软件均流。

本实用新型由多个整流模块热备份供电，当有模块发生故障时自动退出系统。其优点在于：第一：模块式组合电源柜大大延长了平均故障间隔时间，部分模块的损坏不会导致整个电源柜瘫痪，提高了机车110V控制系统的可靠性；第二：模块组合电源柜可缩短平均修复时间，维修方便，只需更换故障模块。

通过主监控可以对电源柜中各模块进行长期自动监测、获取电源柜中的各种运行参数和状态、根据测量数据及运行状态进行实时处理，并以此为依据对系统进行控制，实现电源柜的全自动精确管理，从而保证其工作的连续性、安全性和可靠性。

附图说明

图1是本交流传动电力机车用110V控制电源柜的系统框图

图2是本交流传动电力机车用110V控制电源柜的系统原理图

图3是110V/30A整流模块的主电路原理图

图4是AT89C51控制回路的原理结构图

具体实施方式

参见附图，所述电源柜包括五个并联运行的110V/30A整流模块1、总输出电流传感器M1和主监控2、人机输出和输入界面组成，每个整流模块都包括依序连接的前级整流滤波、DC/DC变换、后级整流滤波及以89C51为核心的单片机控制回路，所述主监控2包括以89C52单片机为核心的控制回路。主监控2通过总输出电流传感器M1采集总输出电流信号，并根据当前工作模块的个数来分配各模块的输出电流，实现软件均流。

所述五个整流模块各自完全独立，各整流模块将三相交流440V电源经过滤波器Z1、预充电接触器KM1、主接触器KM2、三相整流桥堆V1、直流滤波电抗器L1、支撑电容C1、C2、C3、C4、C5、C6后，经过高频变压器T1与IGBT组成的全桥式开关电路将直流电压变换为高频交流电压，然后经过后级全桥整流桥堆V2及滤波电路，输出稳定的直流110V电源；

各整流模块的控制部分采用单片机89C51控制，控制回路包括电压传感器VT1、电流传感器TA1、温度传感器构成的采样电路，采集的信号通过A/D模数转换器TLC1543转换为数字信号送到单片机89C51整定，整定出来的数字信号再由D/A数模转换器TLC5620转换为模块信号，用来控制模块本身的各技术参数，包括输出电压的整定、输出限流、输入过欠压保护、过温保护、短路保护等，采用单片机整定参数解决了温漂问题，使模块各参数更稳定、更精确；另外单片机89C51还与主监控通讯。