[实用新型]一种矿用电机车再生双向DC-DC交流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力变换技术领域，尤其涉及到一种矿用电机车再生双向DC—DC变流器。 

背景技术

目前我国煤矿企业一般仍然大量采用轨道电机车来完成煤炭等矿石，以及矿工的短距离运输，常用的电机车有两种：一种是应用于地面的架线电机车，由厂内架设的供电网线供电；另一种是应用于井下的电瓶电机车，由大容量铅酸蓄电池组供电。这两种电机车采用的牵引电机多数为直流电机，依靠晶闸管斩波或能耗电阻来实现直流电机的调速运行，也就是说多数矿用电机车采用的是直流牵引传动技术来实现其牵引运行。交流牵引传动的矿用电机车在发挥电机车牵引力、提高电机车运用的可靠性、减少对电机车的维护工作量等各方面都有着明显的优势，将来取代直流牵引传动电机车是技术发展的必然趋势，交流牵引传动矿用电机车在我国矿山领域有着广阔的市场与前景。但是，目前交流传动控制系统作为交流牵引传动矿用电机车的关键性核心技术模块在技术研发上还远没有走向成熟，它在技术上的不成熟，严重制约了交流传动矿用电机车的发展，另一方面，由于传统牵引供电系统不能反向回收能量，故车辆再生制动时产生的多余能量都被浪费，不但浪费能源而且还增加了其他用电设备的运行负担。不能回收的能量只能通过热能的形式散发在空气中，从而增加了通风系统的显负荷。 

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够把制动时产生的能量合理利用起来，达到节约能源的目的的矿用电机车再生双向DC—DC变流器。本实用新型采用以下技术方案： 

一种矿用电机车再生双向DC—DC变流器，包括主电路、检测驱动电路和控制电路，其特征在于，所述检测驱动电路包括控制电源电路、电压采样电路、电流采样电路、保护电路和IGBT驱动电路；所述控制电路是以TMS320F28035为核心的控制电路，包括TMS320F28035、信号采样电路、辅助功能模块、键盘显示电路和CAN通讯接口； 所述主电路采用三重化半桥主电路结构；所述电压采样电路采用电压霍尔传感器；所述电流采样电路采用电流霍尔传感器；所述保护电路采用同一个桥臂两个开关器件的脉冲互锁电路。 

所述检测驱动电路还包括温度检测电路，所述温度检测电路的检测元器件采用Pt100温度传感器。 

所述主电路采用选择额定值为1200V/150A的IGBT。 

所述控制电源电路是为系统中的各元器件提供工作电压的系统，电源线与地并接。 

所述电压霍尔传感器数目为2个，所述电流霍尔传感器数目为4个。 

所述脉冲互锁电路数目有三个。 

本实用新型的有益效果是：能够把制动时产生的能量合理利用起来，达到节约能源的目的，同时可以去掉车载制动电阻，实现电机车轻量化，还可以稳定直流电网的供电电压；减少空气制动的使用，从而减少机车的闸瓦的使用，降低电机车的维护工作量。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。 

图1为本实用新型系统总体结构图； 

图2为本实用新型主电路图； 

图3为本实用新型脉冲互锁电路。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。 

如图1、图2、图3所示，一种矿用电机车再生双向DC—DC变流器，包括主电路、检测驱动电路和控制电路，检测驱动电路包括控制电源电路、电压采样电路、电流采样电路、保护电路和IGBT驱动电路；控制电路是以TMS320F28035为核心的控制电路，包括TMS320F28035、信号采样电路、辅助功能模块、键盘显示电路和CAN通讯接口；主电路采用三重化半桥主电路结构；主电路采用选择额定值为1200V/150A的IGBT保护电路采用同一个桥臂两个开关器件的脉冲互锁电路；如图3所示的脉冲互锁电路数目有三个，三个桥臂的脉冲互锁电路结构都一样；检测驱动电路还包括温度检测电路，温度检测电路的检测元器件采用Pt100温度传感器，Pt100是铂热电阻，其阻值会随 温度的变化而变化；控制电源电路是为系统中的各元器件提供工作电压的系统，控制系统中的电磁干扰相当大的一部分来至于电源之间的耦合；在设计电路时电源线与地之间并接去耦电容；电压采样电路采用2个电压霍尔传感器，电流采样电路采用4个电流霍尔传感器，采用霍尔电流传感器可以获取快速响应且精度很高的电流信号，用于电压反馈、截流控制和稳流调节等控制需要，还实现了主电路中的大电压与大电流与控制电路的电气隔离。