阅读说明：本技术 一种电机车调速变频器 (Speed-regulating frequency converter for electric locomotive ) 是由 陈燕珊 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：一种电机车调速变频器,它主要是解决现有的变频器输出不够稳定,启动不够平滑,能耗较高等技术问题。其技术方案要点是：当接到司控器指令时,定点微机控制器(1)通过软件控制产生三相脉宽调制信号,再经绝缘栅双极型晶体管驱动板(2)驱动绝缘栅双极型晶体管(3),产生三相脉宽调制电压驱动交流电机,通过电流传感器,检测电机电流,通过电流矢量变换,进行动态磁通控制和力矩电流闭环调节,产生电压空间矢量脉宽调制信号,实现电机牵引,回馈制动,通过软件方式实现电机反向运行,实现电机无触点控制,当保护电路检测到电机过流时,立刻硬件封锁控制信号,实现系统保护。(The utility model provides an electric locomotive speed governing converter, it mainly solves current converter output not stable enough, starts not level and smooth enough, technical problem such as energy consumption is higher. The key points of the technical scheme are as follows: when receiving an instruction of a driver controller, a fixed point microcomputer controller (1) generates a three-phase pulse width modulation signal through software control, drives an insulated gate bipolar transistor (3) through an insulated gate bipolar transistor drive board (2), generates three-phase pulse width modulation voltage to drive an alternating current motor, detects motor current through a current sensor, performs dynamic magnetic flux control and torque current closed-loop regulation through current vector transformation, generates a voltage space vector pulse width modulation signal, realizes motor traction and feedback braking, realizes reverse operation of the motor through a software mode, realizes contactless control of the motor, and immediately blocks a control signal through hardware when a protection circuit detects overcurrent of the motor, so that system protection is realized.)

一种电机车调速变频器

技术领域

本发明涉及一种变频器，特别是一种电机车调速变频器。

背景技术

目前，我国在煤矿上所用的蓄电池电机车大都采用直流电动机作为牵引电动机，但是直流电机车的启动和调速都要在回路中串接电阻，而且由于生产过程的实际需要，电机车要经常工作在变速运行状态，因此，大量的电能就消耗在电阻上浪费掉了。另外，直流电动机由于具有电刷和换向器必须经常检查维修，换向火花也是他不要适合煤矿的瓦斯环境，尽管煤矿可以采用防爆型直流电机车，但是造价太高。前些年也有人研究用可控硅脉冲调速的方法来解决直流电动机车的调速问题。采用可控硅脉冲调速由于没有启动电阻，故能节省一部分电能。但是由于当时关键元件晶闸管的技术性能差，导通容易但不能自行关断，因而在调速过程中会出现失控现象，所以这项技术在蓄电池电机车上也没能推广应用。所以，蓄电池电机车的调速方式的改进是非常必要的。鉴于交流电动机比直流电动机结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便、惯量小、效率高，如果把蓄电池电机车改成交流拖动，显然能够带来不少效益。而且随着电力电子技术的发展，特别是大规模集成电路和计算机控制的出现，使高性能交流变频器调速系统应运而生。因此可以用交流电动机取代蓄电池电机车上原用的直流电动机，进而采用变频器调速的方法进行调速。

发明内容

本发明的目的是提供一种无触点控制，可通过司机控制器实现机车向前、向后、起动、牵引、回馈电制动，具有完善的过流、限流、过压、欠压保护措施，可以输出额定2倍转矩，启动平滑无抖动，高效节能的电机车调速变频器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括司控器、电流传感器、交流电机，其特征是：司控器连接微机控制器1，微机控制器1与绝缘栅双极型晶体管驱动板2通过整流器相连，绝缘栅双极型晶体管驱动板2上设置有六个或六个以上绝缘栅双极型晶体管3，绝缘栅双极型晶体管3与交流电机连接，交流电机上设置有电流传感器，电流传感器与微机控制器1相连。

本发明所述微机控制器1可采用TMS320LF2407A型号。

本发明所述电流传感器可采用霍尔电流传感器。

本发明所述微机控制器1上设置有包括启动停止键4、正转反转键5、复位键6、温度开关7、准备灯8、运行灯9、报警灯10、延时复位盒11、速度给定键12和风扇13。本发明的有益效果是：保护措施完善，输出稳定，启动平滑，高效节能。

附图说明

图1是本发明的主控板示意图。

图2是本发明的主电器原理图示意图。

图中：1-微机控制器，2-绝缘栅双极型晶体管驱动板，3-绝缘栅双极型晶体管，4-停止键，5-正转反转键，6-复位键，7-温度开关，8-准备灯，9-运行灯。10-报警灯，11-延时复位盒，12-速度给定键，13-风扇。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1，本发明包括司控器、电流传感器、交流电机，其特征是：司控器连接微机控制器1，微机控制器1与绝缘栅双极型晶体管驱动板2通过整流器相连，绝缘栅双极型晶体管驱动板2上设置有六个或六个以上绝缘栅双极型晶体管3，绝缘栅双极型晶体管3与交流电机连接，交流电机上设置有电流传感器，电流传感器与微机控制器1相连，当接到司控器指令时，微机控制器1通过软件控制产生三相脉宽调制信号，再经绝缘栅双极型晶体管驱动板2驱动绝缘栅双极型晶体管3，产生三相脉宽调制电压驱动交流电机，通过电流传感器，检测电机电流，通过电流矢量变换，进行动态磁通控制和力矩电流闭环调节，产生电压空间矢量脉宽调制信号，实现电机牵引，回馈制动，同时通过软件方式实现电机反向运行，从而实现电机无触点控制，当保护电路检测到电机过流时，立刻硬件封锁控制信号，实现系统保护。参阅图1至图2。

实施例2，本发明所述微机控制器1可采用TMS320LF2407A型号，核心算法是将现在变频器行业最先进的DTC技术和VVVF算法相结合，比普通变频器单独的DTC和VVVF核心控制技术效果更好。阅图1至图2，其余同实施例1。

实施例3，本发明所述电流传感器可采用霍尔电流传感器，更好的检测电机电流，通过电流矢量变换，进行动态磁通控制和力矩电流闭环调节。参阅图1至图2，其余同上述实施例。

实施例4，本发明所述微机控制器1上设置有包括启动停止键4、正转反转键5、复位键6、温度开关7、准备灯8、运行灯9、报警灯10、延时复位盒11、速度给定键12和风扇13，使微机控制器1的工作效率更高，使用更方便。参阅图1至图2，其余同上述实施例。