LTQ型励磁调节器相关说明LTQ--Ⅱ型励磁调理器2006/9/51、LTQ--Ⅱ型励磁调理器归纳LTQ--Ⅱ型励磁调理器是采纳单片微机(8031八位)控制的微机恒功励磁控制系统,实现电传动内燃机车牵引工况时恒功率控制及电阻制动工况恒流控制在内燃机车牵引工况时,它经过控制励磁系统的励磁电流,使主发电机输出的电压、电流、功率均在规定的范围内,并与联合调理器中的油马达电阻Rgt一起,使柴油机恒功率运行它能控制主发电机电流使之拥有最正确的增添率,从而使机车拥有优异的牵引起动和加快性能在电阻制动工况,它依据柴油机转速自动达成恒牵引电动机励磁电流和制动电流的调理当机车速度超出某必定值时,将自动限制制动电流其他,还依据机车速度实现二级磁场削弱和电阻制动Ⅰ、Ⅱ级的自动变换2、LTQ--Ⅱ型励磁调理器硬件构成及工作原理LTQ--Ⅱ型励磁调理器系统是由控制箱和主发电压、电流检测板两部分构成控制箱内主要有逆变、电源、斩波、扩展、控制、调整六块插件板构成当机车机控开关合上后,该控制箱获得110V直流工作电源2.1插件板/192.1.1逆变插件板逆变插件将机车110V直流电源逆变为交流,送至箱体内部的变压器,其主要由功率三极管、电阻、电容、变压器等构成,工作电压范围90~125V。
功率三极管T1、T2由两个同一型号而且特征完整同样的管子组成当加上110V直流电压时,因为R2、R3的分压作用,T2第一导通,110V电源经过R1、B1原边绕组2-3、T2的c-e返回,且其电流远远大于经过B1原边绕组2-1、B2原边绕组1-2、R5、T2的c-e的电流经过变压器B2的原边,在其副边产生感觉电势,5端为正,使T2更加导通;当经过B2原边的电流增大到必定数值此后就开始减少,故变压器B2中的反电势反相,使T1趋势于导通而T2趋势于截止,最后以致T1导通,T2截止就这样周而复始,形成一个三极管轮番导通,而在变压器B1的原边产生两个不一样方向的电流,因此在B1的副边产生交变的感觉电势1.2电源插件板电源插件将箱体内变压器供应的各组交流电压,经过整流、滤波、稳压变为+5V、±15V直流稳压电源以及24V直流电源,供应给励调器各插件及机车上制动电流传感器用电,其由整流元件、集成稳压器、电容等构成D1、D2(D3、D4;D5、D6;D7、D8)为两个同一型号的快速恢复二极管,使B1副边的交流电压变为直流电压,IC1(IC2;IC3;IC4)为三端式集成稳压块,以保证励磁调理器内部的直流电压稳固,电容C1、C2(C4、C5;C7、C8;C10、C11)用来实现频率赔偿,克制稳压电路的自激振荡,节点K1(K2;K3;K4)为电压检测点。
在LTQ—Ⅱ型励磁调理器内有+5V、±15V、24V等直流稳压电源,为箱体内各种插件以及机车上制动电流传感器供电,此中24V为经过快速恢复二极管直接使用供应故障继电器电源当电源插件优异,检测:K1K6=+5V(DC),同意偏差5%;K2K6=+15V(DC),同意偏差5%;K3K6=-15V(DC),同意偏差5%;K4K5=+15V(DC),同意偏差5%1.3斩波插件板斩波插件为励磁调理系统的执行机构,是将控制插件供应的信号电压变为能光滑地控制励磁系统励磁电流的执行环节,其由功率三极管、PWM脉宽调制器、电阻、电容构成斩波插件的节点K1为控制插件板的输出电压信号,同时也是斩波插件板的输入电压信号,即脉宽调制器(PWM)的输入电压信号在斩波插件中,输入电压信号经过脉宽调制器输出一个固定频率脉冲,其宽度可以依据输入电压信号的大小进行调整脉宽调制器的输出经过IC2光电耦合器隔断后实现控制侧与励磁调理执行环节的电隔断,以防止不正常的高电压信号对控制系统搅乱,其+15V、24V电源由与机车110V电源共地的电源插件的电源构成,即由D7、D8快速恢复二极管组成的直流电源在插件中,由IC1、IC2、T1、T2构成了励磁调理系统的执行机构。
当输入电压为0V时,脉宽调制器的输出为0V低电平,IC2没有电流流过,此时T1的基极有电流经过,T1导通,T2截止,测速发电机的励磁绕组没有电流流过,即测速发电机不发电;当输入电压信号大于0V而且达到某一电压值时,脉宽调制器则输出方波信号,当高电平常IC2有电流流过,此时T1截止,T2导通,测速发电机的励磁绕组有电流流过,即测速发电机处于发电状态,当方波信号为低电平常,IC2没有电流流过,此时T1的基极有电流经过,T1导通,T2截至,测速发电机的励磁绕组没有电流流过,即测速发电机不发电随着输入电压信号(控制插件输出的控制电压)的变化,脉宽调制器输出频率必定,而脉宽跟着输入电压信号变化而变化的脉冲,即定频调宽方式经过控制T2的导通时间,达到控制测速发电机励磁电流大小的目的电阻制动位时由R3、C1、C2构成二级制动瞬时锁闭电路及由R4、R7、R8、C3、C4、C7、QL1构成的励磁机反响电压电路投入使用,锁闭电路用于防备电阻制动一、二级变换时主电路电流的过大冲击,励磁机反响电路起微分负反响作用,用于增添系统在电阻制动位时的稳固性励磁调理系统的故障检测电路由T3、T4、J、C2构成,用来检测T2的工作状态。
假如T2发生短路故障以及一直导通时,检测电路能作出反响,使T3截止,T4导通,继电器J线圈得电,同机遇箱故障发光二极管D发光继电器J的一组常闭触头接在系统的电气联锁中,继电器线圈得电后,断开测速发电机的励磁,励磁调理器励磁系统进入故障状态,由联合调理器油马达电阻Rgt励磁取代励磁调理器电子励磁工作当电源插件优异,检测:K1K6(K6为电源插件上的检测孔)为控制插件输出的控制电压DA);K2K6(K6为电源插件上的检测孔)为励磁机反响整流电压;K3K4为励磁电流控制检测1.4扩展插件板扩展插件将机车速度信号变为吻合控制插件要求的信号电压送到控制插件,同时控制插件经过该插件达成过渡及电阻制动扩展的控制插件设有Ⅰ、Ⅱ级过渡及制动扩展指示灯、整定电位器(配DF16传感器的插件没有整定电位器)及测试孔,其主要由IC、T1、T2构成机车Ⅰ、Ⅱ级磁场削弱控制、由IC、T3构成备用电路、由IC、T4构成机车电阻制动扩展控制、由W1、六个二极管、R1、C1、C2、R2(C1、C2、R1、D1、T9――DF16速度传感器)构成机车速度变换电路IC为光电耦合器,用于实现励磁调理器与机车控制电源之间的隔断,提升励磁调理器的抗搅乱能力;+15V电源为与机车电源共负(地)的电源系统;控制输入电压信号为控制插件输出的控制信号。
扩展插件共有四套同样的电路,分别实现Ⅰ、Ⅱ级过渡、备用、电阻制动扩展控制,当控制输入电压为低电平常,T1(T2、T3、T4)导通,T5(T6、T7、T8)截止,其控制的接触器(电空阀)不得电,同时电阻制动扩展J继电器不得电;当控制输入电压为高电平常,T1(T2、T3、T4)截止,T5(T6、T7、T8)导通,其控制的接触器(电空阀)得电,接触器常开触头闭合,实现机车状态的控制,同时电阻制动扩展J继电器得电,经过斩波插件用于防备电阻制动一、二级变换时主电路电流的过大冲击扩展插件的另一功能是将机车速度信号变换为控制插件可以鉴别的控制信号供应给控制插件当机车速度输入后,经过六个二极管组成的三相桥式整流、R1、C1、C2构成∏型滤波电路滤波、W1调理电阻调理后输入控制插件(DF16速度传感器送入的机车速度信号经过T9的办理变为方波信号输入控制插件)当扩展插件优异,检测:K1K6(K6为电源插件上的检测孔)模拟输入时为机车速度输出电压;DF16传感器输入时为传感器输入检测1.5控制插件板控制插件原理图以下:驱动D/A斩波插CPU器Vf牵引制动A/DIfIzIzlⅡ级削n弱VⅠ级削弱二级制动储存器备用锁存器图中“牵引”、“制动”信号是经过调整插件予办理后输入,牵引工况提手柄时“牵引”有电,制动工况提手柄“制动”有电;“Vf”为主发电压检测反响信号;“If”为主发电流检测反响信号;“Iz”为制动电流检测反响信号;“Izl”为制动励磁电流检测反响信号;“n”为柴油机转速检测反响信号;“v”为机车速度检测反响信号。
控制插件将各种模拟信号由A/D芯片变换成数字量送往CPU,D/A芯片将CPU数字输出量变换成模拟电压去控制励磁斩波环节,其主要由微办理器CPU、模-数变换芯片A/D、数-模变换芯片D/A、输入输出接口电路I/O、储存器、锁存器等构成牵引工况时CPU接受柴油机转速信号n、主发电压信号Vf、主发电流信号If、机车速度信号v;制动工况时CPU接受柴油机转速信号n、制动励磁电流Izl、制动电流Iz、机车速度信号vD/A输出经过放大后驱动斩波电路,并经过斩波电路实现励磁控制;A/D变换器将检测到的模拟信号变换为数字信号供应给CPU,共有六路信号输入当机车运行在牵引状态时,CPU将获得经调整插件办理的牵引信号,并依据柴油机转速获得一个功率给定P,经过CPU运算办理,并依据If和Vf反响信号进行调整,经过D/A变换输入给斩波插件实现励磁调理控制,最后实现恒功率励磁调理;同理,当机车运行在制动状态时,CPU将获得的经调整插件办理的制动信号,并依据柴油机转速确立制动电流的大小,并依据Iz和Izl反响信号进行调整,经过D/A变换输入给斩波插件实现电阻制动恒流控制控制插件在牵引位时,CPU依据机车速度信号,CPU有两种办理方法:①若机车速度信号为模拟值,先进行A/D变换,再与规定值比较,依据结果输出开关量,控制过渡;②若机车速度信号为频率值,CPU直接测出频率,再与规定速度时的频率值进行比较,依据结果输出开关量,控制扩展插件进行Ⅰ-Ⅱ级过渡控制;在制动位时,依据机车速度信号,CPU有两种办理方法:①若机车速度信号为模拟值,先进行A/D变换,再与规定值比较,依据结果输出开关量,控制电阻制动Ⅰ-Ⅱ级变换;②若机车速度信号为频率值,CPU直接测出频率,再与规定速度时的频率值进行比较,依据结果输出开关量,控制扩展插件进行电阻制动Ⅰ-Ⅱ级变换。
1.6调整插件板调整插件将主发电压Vf、主发电流If、柴油机转速n、制动电流Iz、制动励磁电流Izl信号进行办理,使之吻合控制插件要求的电平以后,送到控制插件调整插件将全部外来信号进行预办理工况、牵引、制动、单工等信号进入励磁调理器以前是DC110V电压信号,为将此信号变为励磁调理器插件能接受的信号,同时为了加强系统的抗搅乱能力,采纳光电耦合器隔断;柴油机转速是励磁调理器进行调整的依照,故此信号一定正确,所以其信号收集于同柴油机转速经过拥有固定齿轮传动比的励磁。