变频调速电力机车高低速转换装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力机车领域，即变频调速电力机车高低速转换装置。用于矿用露天架线轨道式变频调速电力机车实现高、低速转换控制，方便低速调节。


背景技术：

2.在现有技术中，矿用露天架线轨道式变频调速电力机车采用dc750v架线供电。通过变频器（acs800）转换为ac 0～530v供给两台150kw交流牵引电动机。通过机车两侧的司控器（司机控制器，ⅰ位司控器、ⅱ位司控器，型号pp7
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02—t）对变频器主板发出控制信号，实现电力机车的换向、调速等两侧驾驶的分别控制。司控器通过双向控制互锁模块（sk-hs-2d）与变频器控制连接。双向控制互锁模块原理类似接触器互锁的原理，利用二极管单向导电性，实现两路控制信号的互锁。当ⅰ位司控器工作时，ⅱ位司控器被阻断，防止因ⅱ位司控器误动引起控制信号错乱而导致的事故。ⅱ位司控器工作时，ⅰ位司控器被阻断。
3.司控器采用角度传感器，实际工作范围为5~30度，电机车牵引电动机转速为0~3000r/min（0～30km/h），换算角度为120r/度（1.2度/km）。当电力机车长途运行时，可通过主板延时加速实现速度稳定提升。
4.机车受放矿溜口的流量限制，但是当电力机车进行放矿或卸矿作业时，需要机车在2km/h的速度运行。司控器操作角度为25
°
（司控器角度传感器实际使用角度为5
°
～30
°
之间，因此操作角度为25
°
）。原控制系统为单速控制，转速在0～3000r/min即0～30km/h运行，当机车需要2km/h速度运行时，司控器转动角度为0～2.4
°
，司控器手柄折算直线距离约为0.5cm，在这个范围内，由于运动范围过小，乘务员无法精确控制，导致电力机车在加速与电制动之间频繁转换，导致输出不稳定，造成电力机车耸动，无法起步，甚至是大勾折断，传动部件折断等设备事故，导致低速时控制难度极大。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种能进行高低速转换，改善低速控制性能的变频调速电力机车高低速转换装置。
6.本实用新型的技术解决方案是：变频调速电力机车高低速转换装置，其控制电路包括机车ⅰ位司控器、ⅱ位司控器、双向控制互锁模块及变频器主板，其特征在于在双向控制互锁模块和变频器主板之间增加了双档转换开关和中间继电器c。
7.上述方案中，还包括：ⅰ位司控器、ⅱ位司控器与双向控制互锁模块的线排d和线排e连接，双向控制互锁模块线排f的1脚与变频器主板线排x21的1脚连接，双向控制互锁模块线排f的2脚、3脚通过中间继电器常闭触头c
′
与变频器主板线排x21的3脚、4脚连接，双向控制互锁模块线排f的2脚、3脚通过中间继电器常开触头c
″
与变频器主板线排x21的7脚、8脚连接，双向控制互锁模块线排f的3脚与变频器主板线排x21的2脚连接。
8.本实用新型的优点是：本装置采用高、低速控制后，机车高速时，可实现全速运行，适合长途行驶；低速时，可以调整百分比得到要求的转数，将最高速度控制在适应的范围
内，实现低速运行，适合站内卸矿、装车等低速行驶。这样，同是25
°
的可调范围内获得的最高速是不一样的，从而解决了低速时控制困难、机车耸动、断轴等故障。
9.下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。
附图说明
10.图1是本实用新型控制原理图。
11.图2是开关控制原理图。
具体实施方式
12.参见图1、2，零部件名称如下：ⅰ位司控器1；ⅱ位司控器2；双向控制互锁模块3；变频器主板4；双档转换开关5；中间继电器c；继电器常闭触头c
′
；继电器常开触头c
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；线排d、线排e、线排f、线排x21。
13.参见图1，变频调速电力机车高低速转换装置，其控制电路包括机车ⅰ位司控器1、ⅱ位司控器2、双向控制互锁模块3及变频器主板4。在双向控制互锁模块3和变频器主板4之间增加了双档转换开关5（lw28
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20）和中间继电器c。ⅰ位司控器1、ⅱ位司控器2与双向控制互锁模块3的线排d和线排e连接，双向控制互锁模块3线排f的1脚与变频器主板4线排x21的1脚连接，双向控制互锁模块3线排f的2脚、3脚通过中间继电器常闭触头c
′
与变频器主板4线排x21的3脚、4脚连接，双向控制互锁模块3线排f的2脚、3脚通过中间继电器常开触头c
″
与变频器主板4线排x21的7脚、8脚连接，双向控制互锁模块3线排f的3脚与变频器主板4线排x21的2脚连接。
14.参见图2，通过双档转换开关5的两个位置，控制中间继电器c的吸合与断开，实现对变频器主板4的两路控制，从而实现电力机车的高、低速控制。
15.参见图1、2，高速时：双档转换开关5在ⅰ位（断开位置），中间继电器c线圈断电，常闭触头c
′
闭合、常开触头c
″
断开，司控器（1或2）发出信号，经双向控制互锁模块3互锁保护，由线排f的2、3脚输出，经继电器常闭触头c
′
，输入变频器主板4线排x21的3、4脚,用11组参数ref1的设置进行正常启动运行，此时电动机全速运行（0～3000r/min)，即高速行驶（0～30km/h）。
16.低速时：双档转换开关5在ⅱ位（闭合位置），中间继电器c线圈通电，常闭触头c
′
断开、常开触头c
″
闭合，司控器（1或2）发出信号，经双向控制互锁模块3互锁保护，由线排f的2、3脚输出，经继电器常开触头c
″
，输入变频器主板4线排x21的7、8脚,用11组03项ai1＋ai3参数，通过13组12项定义模拟量ai1在最大值、13项换算模拟输入ai1参数，调节13组13项的百分比获得输出转数最大值（若此项设置为10%时，电动机最高转数为300r/min,约为2.5km/h。），此时电动机低速运行（0～300r/min)，即低速行驶（0～2.5km/h）。
17.本装置采用高、低速控制后，需要低速运行时，将双档转换开关5旋到低速位置，转速在0～300r/min即0～2.5km/h运行 ，司控器在25
°
角变化，此时司控器转动角度为0～25
°
（折算直线距离约为10cm），由于运动范围变大了，因此控制的灵敏度降低了，从而提高了乘务员控制精确度。
18.上面描述，只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制。


技术特征：
1.变频调速电力机车高低速转换装置，其控制电路包括机车ⅰ位司控器（1）、ⅱ位司控器（2）、双向控制互锁模块（3）及变频器主板（4），其特征在于在双向控制互锁模块（3）和变频器主板（4）之间增加了双档转换开关（5）和中间继电器c。2.按照权利要求1所述的变频调速电力机车高低速转换装置，其特征在于ⅰ位司控器（1）、ⅱ位司控器（2）与双向控制互锁模块（3）的线排d和线排e连接，双向控制互锁模块（3）线排f的1脚与变频器主板（4）线排x21的1脚连接，双向控制互锁模块（3）线排f的2脚、3脚通过中间继电器常闭触头c
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与变频器主板（4）线排x21的3脚、4脚连接，双向控制互锁模块（3）线排f的2脚、3脚通过中间继电器常开触头c
″
与变频器主板（4）线排x21的7脚、8脚连接，双向控制互锁模块（3）线排f的3脚与变频器主板（4）线排x21的2脚连接。

技术总结
本实用新型涉及电力机车领域，即变频调速电力机车高低速转换装置。用于矿用露天架线轨道式变频调速电力机车实现高、低速转换控制，方便低速调节。其控制电路包括机车Ⅰ位司控器、Ⅱ位司控器、双向控制互锁模块及变频器主板，其特征在于在双向控制互锁模块和变频器主板之间增加了双档转换开关和中间继电器C。本控制系统高速时，可实现全速运行，适合长途行驶；低速时，可以调整百分比得到要求的转数，将最高速度控制在适应的范围内，实现低速运行，适合站内卸矿、装车等低速行驶。这样，同是25


技术研发人员：张志武 孙家宝 盖永 张睿
受保护的技术使用者：通化钢铁集团板石矿业有限责任公司
技术研发日：2022.11.03
技术公布日：2023/1/3