牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路及其相關應用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種牽引變流器的控制電路及其相關應用系統(tǒng)，牽引變流器的控制電路包括與電網相連的二極管整流電路，所述二極管整流電路由多組整流電源組合而成，其中每組整流電源包括一個通過開關與所述電網相連的二極管；與所述二極管整流電路相連的變流器。本控制電路通過打開或者閉合二極管整流電源的開關來控制二極管整流電路的輸入電源，以便為變流器提供合適的電源，眾所周知二極管的造價非常低廉，且二極管能夠根據(jù)電壓自行對電源進行整流，無需控制單元進行控制，且二極管使用方式非常簡單。因此本控制電路具有操作簡單快捷且成本低廉的優(yōu)點。
【專利說明】牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路及其相關應用系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及列車驅動試驗領域，尤其涉及一種牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電 路及其相關應用系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 牽引變流器為電力機車以及安裝電傳動裝置的其他機車上，設置在牽引主電路中 的變流器。牽引變流器的功能是轉換直流制和交流制之間的電能量，并對各種牽引電動機 起控制和調節(jié)作用，從而控制機車的運行。牽引變流器試驗系統(tǒng)如圖1所示，現(xiàn)有牽引變 流器試驗系統(tǒng)的控制電路包括：控制單元101，絕緣柵雙極型晶體管l〇2(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)和變流器103。電網提供的電源不能直接用于變流器，因此需 要IGBT對電網提供的電源進行整流，IGBT需要控制單元進行控制才能工作在正常狀態(tài)下， 且IGBT的控制方法需要多年有經驗的技術人員進行調試才能夠實現(xiàn)。
[0003] 由于IGBT在控制單元的控制下才能使用，控制方法較為復雜且IGBT的造價較高， 因此現(xiàn)在需要一種新型的操作簡單且成本相對較低的整流控制電路。 實用新型內容
[0004] 本實用新型提供了一種牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路及其相關應用系統(tǒng)，本實 用新型提供的牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路操作簡單快捷且成本低廉，滿足對牽引變流 器試驗系統(tǒng)的控制電路的需求。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術手段：
[0006] 一種牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路，包括：
[0007] 與電網相連的二極管整流電路，所述二極管整流電路由多組整流電源組合而成， 其中每組整流電源包括一個通過開關與所述電網相連的二極管；
[0008] 與所述二極管整流電路相連的變流器。
[0009] 優(yōu)選的，其特征在于，所述多組整流電源包括：
[0010] 多組固定整流電源和至少一組可調整流電源。
[0011] 優(yōu)選的，其特征在于，所述可調整流電源包括：
[0012] 與所述電網相連的可調開關；
[0013] 與所述可調開關相連的二極管。
[0014] 優(yōu)選的，其特征在于，所述二極管整流電路包括：
[0015] 四組整流電源，其中包含一組可調整流電源和三組固定整流電源，所述可調整流 電源包含一個通過可調開關與所述電網相連的二極管，所述固定整流電源包含一個通過固 定開關與所述電網相連的二極管。
[0016] 優(yōu)選的，所述變流器為直流變交流的逆變器。
[0017] 優(yōu)選的，所述變流器的適用電壓為750V或1500V。
[0018] 一種列車牽引模擬系統(tǒng)，包括：
[0019] 與電網相連的二極管整流電路；
[0020] 與所述二極管整流電路相連的變流器；
[0021 ] 與所述變流器相連的驅動電機；
[0022] 與所述驅動電機通過齒輪相連的車廂。
[0023] 優(yōu)選的，與所述變流器相連的驅動電機的數(shù)量為四臺。
[0024] 一種列車模擬試驗系統(tǒng)，包括：
[0025] 與電網相連的二極管整流電路；
[0026] 與所述二極管整流電路相連的變流器；
[0027] 與所述變流器相連的四臺驅動電機；
[0028] 與所述驅動電機相連的兩個齒輪箱，其中每個齒輪箱與兩臺驅動電機相連且所述 兩個齒輪箱相連；
[0029] 分別與所述兩個齒輪箱通過齒輪相連的兩個飛輪組；
[0030] 與所述兩個齒輪箱相連的四臺加載電機，其中每個齒輪箱與兩臺加載電機相連；
[0031] 與所述四臺加載電機一一對應相連的四個加載單元。
[0032] 本實用新型提供了一種牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路，本控制電路通過打開或 者閉合二極管整流電源的開關來控制二極管整流電路的輸入電源，以便為變流器提供合適 的電源，本實用新型采用二極管整流電路對電網提供的電源進行整流，眾所周知二極管的 造價非常低廉，且二極管能夠根據(jù)電壓自行對電源進行整流，無需控制單元進行控制，且二 極管使用方式非常簡單。因此本控制電路具有操作簡單快捷且成本低廉的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034] 圖1為現(xiàn)有的牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路的結構圖；
[0035] 圖2為本實用新型實施例公開的牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路的結構示意圖；
[0036] 圖3為本實用新型實施例公開的牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路中二極管整流 電路的結構圖；
[0037] 圖4為本實用新型實施例公開的又一牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路中二極管 整流電路的結構圖；
[0038] 圖5為本實用新型實施例公開的列車牽引模擬系統(tǒng)的結構示意圖；
[0039] 圖6為本實用新型實施例公開的列車模擬試驗系統(tǒng)的結構圖。

【具體實施方式】
[0040] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0041] 本實用新型提供了一種牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路，如圖2所示，包括：
[0042] 與電網相連的二極管整流電路100,所述二極管整流電路由多組整流電源組合而 成，其中每組整流電源包括一個通過開關與所述電網相連的二極管；
[0043] 與所述二極管整流電路相連的變流器200。
[0044] 牽引變流器試驗系統(tǒng)控制電路的主要作用是為變流器提供合適的電源，由于變流 器本身的性質決定其只能適用于電流為同一方向的電源，即電源中的電流不能改變方向， 但是電網中的電源是正弦信號，其電流方向在周期性改變，因此需要整流電路將電網提供 的電源進行整流，將其電流統(tǒng)一為正方向電流。
[0045] 本實用新型中采用二極管整流電路來對電網電源進行整流，由于二極管最大的特 性就是單向導電，即電流只可以從二極管的一個方向流過，因此采用二極管來對電網電壓 進行整流，經過二極管整流后的電網電源的電流變?yōu)橐粋€方向。
[0046] 由于變流器有多種型號，型號不同其適用電壓也不同，因此本實施例提供的二極 管整流電路能夠提供多種電壓輸出，具體的，二極管整流電路中包括多組電源，通過打開或 閉合電源中的開關可以決定使用那幾組電源，在使用時根據(jù)變流器的型號決定閉合電源的 數(shù)目，然后將閉合的電源串聯(lián)起來為變流器提供合適的電源。
[0047] 本實用新型采用二極管做整流電路，主要因為二極管是常用器件，其價格低廉，且 由于其自身單向導電性決定其具有整流作用，不必采用控制電路進行控制，且二極管使用 方式簡單，一般技術人員都可以操作二極管，使得其使用更加方便。
[0048] 本實用新型提供了一種牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路，本控制電路通過打開或 者閉合整流電源的開關來控制二極管整流電路的輸入電源，以便為變流器提供合適的電 源，本實用新型采用二極管整流電路對電網提供的電源進行整流，眾所周知二極管的造價 非常低廉，且二極管能夠根據(jù)電壓對電源進行整流，無需控制單元進行控制，且二極管使用 方式非常簡單。因此本控制電路具有操作簡單快捷且成本低廉的優(yōu)點。
[0049] 可以理解的是本實用新型中電網的電壓可以為現(xiàn)實中任意電壓，變流器所適用的 電壓也可以為多種，優(yōu)選的，本實用新型中的所述變流器為直流變交流的逆變器，所述電網 的電壓為380V，所述變流器的適用電壓為750V或1500V。
[0050] 優(yōu)選的，如圖3所示，所述多組整流電源包括：多組固定整流電源和至少一組可調 整流電源，所述可調整流電源包括：與所述電網相連的可調開關；與所述可調開關相連的 二極管。
[0051] 由于變流器的型號有多種，其適用的額定電壓也有多種，若二極管整流電路中每 組電源輸出的電壓都是固定的，則通過閉合或打開多組電源開關不能準確的為變流器提供 額定電壓，因此二極管整流電路中在多組固定整流電源的基礎上，還應該包括至少一組可 調整流電源。當打開或閉合固定整流電源不能完全實現(xiàn)所需電壓時，通過調整可調開關，使 可調整流電源的輸出可調電壓，進而滿足二極管整流電路輸出與變流器型號匹配的電壓。
[0052] 本實用新型還提供了一種二極管整流電路的具體實施例，如圖4所示，包括：
[0053] 四組整流電源，其中包含一組可調整流電源和三組固定整流電源，所述可調整流 電源包含一個通過可調開關與所述電網相連的二極管，所述固定整流電源包含一個通過固 定開關與所述電網相連的二極管。
[0054] 在上述牽引變流器控制電路的基礎之上，如圖5所示，本實用新型還提供了一種 列車牽引模擬系統(tǒng)，包括：
[0055] 與電網相連的二極管整流電路100 ;
[0056] 與所述二極管整流電路相連的變流器200 ;
[0057] 與所述變流器相連的驅動電機300 ;
[0058] 與所述驅動電機通過齒輪相連的車廂400。
[0059] 優(yōu)選的，與所述變流器相連的驅動電機的數(shù)量為四臺。
[0060] 牽引變流器控制電路的主要作用是為電機提供電能，在列車實時運行時，一節(jié)車 廂一般需要四臺電機來驅動，因此本實施例中變流器在二極管整流電路提供電源后開始正 常工作，其為四臺驅動電機提供電能，驅動電機高速運行，電機通過齒輪高速運轉帶動車廂 運行。
[0061] 本列車牽引系統(tǒng)中可以根據(jù)車廂型號來決定適用的變流器型號，根據(jù)變流器型號 決定二極管整流電路中多組電源開關的閉合情況，然后通過打開或者閉合整流電源的開關 來控制二極管整流電路的輸出電源，以便為變流器提供合適的電源，進而驅動列車運行。本 實用新型采用二極管整流電路對電網提供的電源進行整流，眾所周知二極管的造價非常低 廉，且二極管能夠根據(jù)電壓自行對電源進行整流，無需控制單元進行控制，且二極管使用方 式非常簡單。因此本控制電路具有操作簡單快捷且成本低廉的優(yōu)點。
[0062] 為了對列車的性能進行研究，本實用新型還提供了一種列車模擬試驗系統(tǒng)，如圖6 所示，包括：
[0063] 與電網相連的二極管整流電路100 ;
[0064] 與所述二極管整流電路相連的變流器200 ;
[0065] 與所述變流器相連的四臺驅動電機300 ;
[0066] 與所述驅動電機相連的兩個齒輪箱500,其中每個齒輪箱與兩臺驅動電機相連且 所述兩個齒輪箱相連；
[0067] 分別與所述兩個齒輪箱通過齒輪相連的兩個飛輪組600 ;
[0068] 與所述兩個齒輪箱相連的四臺加載電機700,其中每個齒輪箱與兩臺加載電機相 連；
[0069] 與所述四臺加載電機一一對應相連的四個加載單元800。
[0070] 列車模擬系統(tǒng)包括三部分，第一部分包括二極管整流電路，變流器和四臺驅動電 機；第二部分為齒輪箱和飛輪組，第三部分為加載電機和加載單元。第一部分主要用于模擬 列車的驅動系統(tǒng)，第二部分用于模擬列車車輛在電機作用下運行的情況，第三部分為模擬 列車在實時運行時地面的阻力情況，可以理解的是，加載電機與齒輪的運行方向相反，以體 現(xiàn)地面阻力對列車的摩擦。
[0071] 在模擬列車時，以列車的一節(jié)車廂為例，一節(jié)車廂需要采用四臺電機進行驅動，飛 輪組和齒輪組用來模擬車廂的重量，采用驅動電機通過齒輪組帶動飛輪組運轉，來模擬車 廂的運轉。運轉過程中采用加載單元和加載電機來模擬列車在實時運轉時的地面阻力，以 便能夠準確的模擬列車的實時運行過程。
[0072] 本列車模擬系統(tǒng)在牽引變流器的作用下，可以模擬進行多個變流器的模擬實驗， 通過控制開關即可實現(xiàn)變流器額定電壓的輸出，簡單方便。
[0073] 本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它 實施例的不同之處，各個實施例之間相同或相似部分互相參見即可。
[0074] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新 型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因 此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1. 一種牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路，其特征在于，包括： 與電網相連的二極管整流電路，所述二極管整流電路由多組整流電源組合而成，其中 每組整流電源包括一個通過開關與所述電網相連的二極管； 與所述二極管整流電路相連的變流器。
2. 如權利要求1所述的牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路，其特征在于，所述多組整流 電源包括： 多組固定整流電源和至少一組可調整流電源。
3. 如權利要求2所述的牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路，其特征在于，所述可調整流 電源包括： 與所述電網相連的可調開關； 與所述可調開關相連的二極管。
4. 如權利要求1所述的牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路，其特征在于，所述二極管整 流電路包括： 四組整流電源，其中包含一組可調整流電源和三組固定整流電源，所述可調整流電源 包含一個通過可調開關與所述電網相連的二極管，所述固定整流電源包含一個通過固定開 關與所述電網相連的二極管。
5. 如權利要求1所述的牽引變流器試驗系統(tǒng)的控制電路，其特征在于，所述變流器為 直流變交流的逆變器。
6. 如權利要求1所述的牽引變流器系統(tǒng)，其特征在于，所述變流器的適用電壓為750V 或 1500V。
7. -種列車牽引模擬系統(tǒng)，其特征在于，包括： 與電網相連的二極管整流電路； 與所述二極管整流電路相連的變流器； 與所述變流器相連的驅動電機； 與所述驅動電機通過齒輪相連的車廂。
8. 如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，與所述變流器相連的驅動電機的數(shù)量為四 臺。
9. 一種列車模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，包括： 與電網相連的二極管整流電路； 與所述二極管整流電路相連的變流器； 與所述變流器相連的四臺驅動電機； 與所述驅動電機相連的兩個齒輪箱，其中每個齒輪箱與兩臺驅動電機相連且所述兩個 齒輪箱相連； 分別與所述兩個齒輪箱通過齒輪相連的兩個飛輪組； 與所述兩個齒輪箱相連的四臺加載電機，其中每個齒輪箱與兩臺加載電機相連； 與所述四臺加載電機一一對應相連的四個加載單元。
【文檔編號】G01R31/00GK203870178SQ201420272062
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權日:2014年5月26日
【發(fā)明者】李立中, 劉明超, 劉濤, 黎俊, 夏宇輝 申請人:株洲中達特科電子科技有限公司