王棟

針對(duì)SS34000系電力機(jī)車在大修出廠時(shí)，對(duì)電機(jī)過流保護(hù)，勵(lì)磁過流保護(hù)的試驗(yàn)提供一個(gè)輕便的試驗(yàn)臺(tái)，提出利用功率器件模擬列車牽引、制動(dòng)工況時(shí)機(jī)車電流傳感器的值，實(shí)現(xiàn)電機(jī)過流保護(hù)與勵(lì)磁過流保護(hù)的試驗(yàn)。

對(duì)管電路；電子柜；牽引電機(jī)過流；勵(lì)磁過流

北車蘭州機(jī)車有限公司對(duì)于SS34000系機(jī)車在出廠時(shí)要求進(jìn)行機(jī)車牽引電機(jī)過流保護(hù)試驗(yàn)和勵(lì)磁過流保護(hù)試驗(yàn)。針對(duì)這種情況，要求設(shè)計(jì)一個(gè)便攜式設(shè)備利用車載?4V電源為供電電源，模擬機(jī)車運(yùn)行時(shí)各種工況下的不同電流信號(hào)，檢測(cè)電子柜對(duì)于電機(jī)過流的保護(hù)和勵(lì)磁過流的保護(hù)。在此之前，出廠時(shí)通常采用短接的方式進(jìn)行試驗(yàn)，用這種方法只能判定電子柜對(duì)于電機(jī)過流和勵(lì)磁過流有保護(hù)的功能，但是對(duì)于開始跳斷時(shí)的電流大小沒有一個(gè)具體的數(shù)據(jù)。

SS3型電力機(jī)車采用的是TQG6B型電流傳感器，輸入電流為500A時(shí)，傳感器輸出100mA。機(jī)車牽引電機(jī)電流反饋的方式如下，在傳感器輸出端接入阻值為10的測(cè)量電阻，該測(cè)量電阻裝在電壓給定插件上，電壓信號(hào)再經(jīng)過比例放大環(huán)節(jié)在其端子上形成第一電機(jī)電流反饋信號(hào)，再經(jīng)過反相運(yùn)算放大器反相得到輸出電壓信號(hào)，一個(gè)轉(zhuǎn)向架的3臺(tái)電機(jī)電流反饋信號(hào)輸入到由運(yùn)算放大器組成的最小值選擇器，輸出即為本架3臺(tái)電機(jī)中最大電流反饋信號(hào)，該信號(hào)執(zhí)行電機(jī)過流檢測(cè)及保護(hù)。勵(lì)磁電流反饋信號(hào)的處理基本上和牽引電機(jī)電流反饋相同，不同的是勵(lì)磁電流反饋采用同相運(yùn)算放大器，得到的輸出信號(hào)為負(fù)值。

利用功率管搭建的電路來模擬列車電流傳感器輸出的電機(jī)電流信號(hào)及勵(lì)磁電流信號(hào)，電路如圖1所示：

由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管組成乙類雙電源互補(bǔ)放大電路即對(duì)管電路，該電路在此的主要目的就是能通過開關(guān)的切換，實(shí)現(xiàn)模擬電機(jī)過流和勵(lì)磁過流時(shí)電流傳感器輸出的不同形式的電流信號(hào)。由前述可知電機(jī)電流信號(hào)為正，勵(lì)磁電流信號(hào)為負(fù)。

具體分析為：當(dāng)K1和K4打開時(shí)K3、K2閉合電路等效為下圖2所示。在該電路中、、。在開始試驗(yàn)時(shí)確保電位器阻值為最大，此時(shí)a點(diǎn)電位為0，兩個(gè)三極管都不導(dǎo)通，調(diào)節(jié)電位器R1此時(shí)a點(diǎn)電位大于0所以NPN型三極管導(dǎo)通而PNP型三極管截止，輸出電流為正，如圖紅線所示。此電流可以模擬電力機(jī)車電機(jī)過流時(shí)傳感器輸出的電流值，可用于電機(jī)過流保護(hù)試驗(yàn)。

當(dāng)K1、K4閉合時(shí)K2、K3打開，a點(diǎn)電位為0，兩個(gè)三極管都不導(dǎo)通，調(diào)節(jié)電位器R2此時(shí)a點(diǎn)電位小于0所以PNP型三極管導(dǎo)通而NPN型三極管截止，輸出電流為負(fù)，如圖3紅線所示。此電流可以模擬電力機(jī)車勵(lì)磁過流時(shí)傳感器輸出的電流值，可用于電力機(jī)車勵(lì)磁過流保護(hù)試驗(yàn)。

為了得到電力機(jī)車電機(jī)過流與勵(lì)磁過流保護(hù)時(shí)的實(shí)際電流值，可以在輸出端V0處加一個(gè)數(shù)字電流表，設(shè)置其顯示比例為輸入100mA顯示為500A，利用該電流表可以很直觀的看出電力機(jī)車電機(jī)過流時(shí)與勵(lì)磁過流保護(hù)時(shí)的具體數(shù)值。

通過在北車集團(tuán)蘭州機(jī)車廠的實(shí)際應(yīng)用來看應(yīng)用該電路搭建的SS34000系電機(jī)過流，勵(lì)磁過流試驗(yàn)臺(tái)完全符合實(shí)際需求并且有利于檢測(cè)人員測(cè)試。