電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)短路保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的名稱是電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)短路保護(hù)裝置，屬于電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)保護(hù)裝置。它主要是解決已知的電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)在對(duì)電力機(jī)車高低壓柜各種電路作動(dòng)作試驗(yàn)時(shí)，電流值超過負(fù)載電路電器元件動(dòng)作值時(shí)，不能快速切斷電源而導(dǎo)致燒損電器元件的問題。本實(shí)用新型是在負(fù)載電路上串聯(lián)有采樣電路，采樣電路的輸出端通過比較電路接放大電路，放大電路的輸出端接控制負(fù)載電路工作電源通斷的執(zhí)行電路，在比較電路上連接有基準(zhǔn)電路。本實(shí)用新型是在負(fù)載電路上的采樣電流高于負(fù)載電路電器動(dòng)作值時(shí)，通過執(zhí)行電路控制繼電器，直接快速切斷電源，達(dá)到保護(hù)負(fù)載電路的功能；本實(shí)用新型的電路過流響應(yīng)時(shí)間在5ms以內(nèi)，電路切斷電流可以在20A以內(nèi)自由調(diào)節(jié)。
【專利說明】電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)短路保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)保護(hù)裝置，具體是涉及電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)短路保護(hù)
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，已知的電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)可以對(duì)SS3、SS6B、SS4G電力機(jī)車的高低壓柜各種電路做動(dòng)作試驗(yàn)，該電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)包括控制回路、輔助回路、照明回路等，由主機(jī)、電路板、電流電壓表、緊急停機(jī)按鈕、可調(diào)穩(wěn)壓電源等部分組成；該試驗(yàn)臺(tái)的缺點(diǎn)是:試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)作試驗(yàn)時(shí)，電流值超過負(fù)載電路電器元件動(dòng)作值時(shí)，不能快速切斷電源而導(dǎo)致燒損電器元件，造成損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述不足之處而提供的一種結(jié)構(gòu)簡單，可以對(duì)試驗(yàn)臺(tái)上的電器元件進(jìn)行保護(hù)的電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)短路保護(hù)裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:在負(fù)載電路上串聯(lián)有采樣電路，采樣電路的輸出端通過比較電路接放大電路，放大電路的輸出端接控制負(fù)載電路工作電源通斷的執(zhí)行電路，在比較電路上連接有基準(zhǔn)電路。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的采樣電路是由分流器FLl和兩個(gè)運(yùn)算放大器U2A、U2B組成，分流器FLl的輸出端接第一運(yùn)算放大器U2A的同相、反相輸入端，其輸出端經(jīng)電阻R6、電位器W1、電阻R7分壓后接第二運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端，第二運(yùn)算放大器U2B的反相輸入端與輸出端短接，第二運(yùn)算放大器U2B的輸出端接比較電路的輸入端。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的比較電路是由第三運(yùn)算放大器U2C組成，第三運(yùn)算放大器U2C的同相輸入端接采樣電路的輸出端，第三運(yùn)算放大器U2C的輸出端接放大電路。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的基準(zhǔn)電路是由電阻RlO和電位器W2串聯(lián)接+12V電源，其串聯(lián)接點(diǎn)接比較電路中第三運(yùn)算放大器U2C反相輸入端。
[0008]本實(shí)用新型是在輸出電流電路上串聯(lián)一個(gè)采樣電路，再通過基準(zhǔn)對(duì)采樣電流進(jìn)行比較，通過比較，采樣電流正常，則負(fù)載電路正常執(zhí)行；若采樣電流高于負(fù)載電路電器動(dòng)作值，則通過放大電路將采樣電流放大，然后通過執(zhí)行電路控制繼電器，直接快速切斷電源，從而達(dá)到保護(hù)負(fù)載電路的功能；本實(shí)用新型的特點(diǎn)是:裝置過流響應(yīng)時(shí)間在5ms以內(nèi)，電路切斷電流可以在20A以內(nèi)自由調(diào)節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的方框圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型的電原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型的短路保護(hù)裝置包括負(fù)載電路1、采樣電路2、電源電路3、比較電路4、基準(zhǔn)電路5、放大電路6、執(zhí)行電路7 ;負(fù)載電路I上串聯(lián)有采樣電路2，采樣電路2將負(fù)載電路I上采集的電流信號(hào)輸出至比較電路4和基準(zhǔn)電路5，通過基準(zhǔn)電路5和比較電路4對(duì)采樣電流進(jìn)行比較；比較電路4的輸出端接放大電路6，放大電路6的輸出端接控制負(fù)載電路I工作電源通斷的執(zhí)行電路7 ;通過比較電路4和基準(zhǔn)電路5對(duì)負(fù)載電路I上的采樣電流進(jìn)行比較后，如果采樣電流正常，則負(fù)載電路I正常執(zhí)行；若采樣電流高于負(fù)載電路I電器動(dòng)作值，則通過放大電路6將采樣電流放大，然后通過執(zhí)行電路7控制繼電器，直接快速切斷負(fù)載電路I的工作電源，從而達(dá)到保護(hù)負(fù)載電路I的功能。
[0012]如圖2所示，本實(shí)用新型的電源電路3是由電阻R1、R2，電容C1、C2，降壓管DWl和穩(wěn)壓管Ul組成，IlOV設(shè)備工作電源經(jīng)過電阻R2、降壓管DWl降壓后，經(jīng)過穩(wěn)壓管Ul穩(wěn)壓輸出12V電壓作為本實(shí)用新型保護(hù)裝置的工作電源，穩(wěn)壓管Ul的型號(hào)是LM7812。本實(shí)用新型的負(fù)載電路I由試驗(yàn)臺(tái)輸出元件和試驗(yàn)屏柜組成，IlOV+電源經(jīng)過繼電器Jl常閉觸點(diǎn)，通過20A分流器FLl向負(fù)載供電。本實(shí)用新型的采樣電路2由分流器FLl和兩個(gè)運(yùn)算放大器U2A、U2B組成，兩個(gè)運(yùn)算放大器U2A、U2B的型號(hào)均是LM224 ;分流器FLl的輸出端分別通過電阻R3、R4與第一運(yùn)算放大器U2A的同相輸入端3腳和反相輸入端2腳連接，第一運(yùn)算放大器U2A的反相輸入端2腳與輸出端I腳之間并聯(lián)有電阻R5 ;第一運(yùn)算放大器U2A的輸出端I腳通過電阻R6、電位器Wl、電阻R7分壓后接第二運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端5腳，第二運(yùn)算放大器U2B的反相輸入端6腳與輸出端7腳短接，第二運(yùn)算放大器U2B的輸出端7腳通過電阻R9接比較電路4的輸入端；試驗(yàn)臺(tái)負(fù)載電流在分流器FLl上產(chǎn)生電壓，經(jīng)過第一運(yùn)算放大器U2A放大41倍后，經(jīng)電阻R6、電位器W1、電阻R7分壓后由第二運(yùn)算放大器U2B進(jìn)行1:1功率放大，形成采樣輸出電壓。本實(shí)用新型的比較電路4由第三運(yùn)算放大器U2C組成，該運(yùn)算放大器U2C的型號(hào)是LM224，第三運(yùn)算放大器U2C的同相輸入端12腳與采樣電路2中的第二運(yùn)算放大器U2B的輸出端7腳通過電阻R9連接；即采樣電路2采樣輸出電壓送入第三運(yùn)算放大器U2C的同相輸入端12腳，與第三運(yùn)算放大器U2C的反相輸入端13腳基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)同相輸入端12腳電壓小于反相輸入端13腳電壓時(shí)，輸出低電平，第三運(yùn)算放大器U2C的輸出端14腳為0V，當(dāng)同相輸入端12腳電壓高于反相輸入端13腳時(shí)，輸出端14腳輸出高電平，接近工作電壓12V，同時(shí)輸出端14腳輸出的高電平反饋到同相輸入端12腳，使同相輸入端12腳電壓進(jìn)一步升高，從而形成正反饋，使輸出端14腳保持高電平，實(shí)現(xiàn)自鎖功能，只有斷開IlOV電源總控開關(guān)，才能使輸出端14腳恢復(fù)低電平；在第三運(yùn)算放大器U2C的同相輸入端12腳與輸出端14腳之間并接有電阻Rll和二極管D2串聯(lián)電路，反相輸入端13腳上連接有基準(zhǔn)電路5。本實(shí)用新型的基準(zhǔn)電路5由電阻RlO和電位器W2串聯(lián)組成，該串聯(lián)電路接+12V電源，其串聯(lián)接點(diǎn)接比較電路4中第三運(yùn)算放大器U2C反相輸入端13腳，+12V電壓經(jīng)電阻R10、電位器W2串聯(lián)分壓得到基準(zhǔn)電壓。本實(shí)用新型的放大電路6由兩個(gè)三極管Q1、Q2組成，第三運(yùn)算放大器U2C的輸出端14腳通過電阻R12、R14接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極接電源電路3，三極管Ql的發(fā)射極通過R16接三極管Q2的基極，三極管Q2的集電極通過二極管D3和電感線圈Jl并聯(lián)電路接電源電路3，三極管Q2的發(fā)射極接地；由于第三運(yùn)算放大器U2C輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力小，經(jīng)過兩個(gè)三極管QU Q2放大后，可以保證控制負(fù)載電路I工作電源通斷的繼電器Jl常閉觸點(diǎn)的可靠動(dòng)作。本實(shí)用新型的執(zhí)行電路7由連接在負(fù)載電路I工作電源上的繼電器Jl組成，當(dāng)?shù)谌\(yùn)算放大器U2C輸出低電平時(shí)該繼電器Jl不動(dòng)作，當(dāng)?shù)谌\(yùn)算放大器U2C輸出高電平時(shí)該繼電器Jl動(dòng)作，即繼電器Jl常閉觸點(diǎn)斷開，切斷負(fù)載供電。本實(shí)用新型的過流響應(yīng)時(shí)間主要取決于保護(hù)斷電器Jl動(dòng)作時(shí)間，通過調(diào)節(jié)電位器W1、W2可以將保護(hù)電流控制在20A以內(nèi)的任一電流值。
【權(quán)利要求】
1.一種電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)短路保護(hù)裝置，其特征是:在負(fù)載電路(I)上串聯(lián)有采樣電路(2)，采樣電路(2)的輸出端通過比較電路(4)接放大電路(6)，放大電路(6)的輸出端接控制負(fù)載電路(I)工作電源通斷的執(zhí)行電路(7)，在比較電路(4)上連接有基準(zhǔn)電路(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)短路保護(hù)裝置，其特征是:所述的采樣電路(2)是由分流器FLl和兩個(gè)運(yùn)算放大器U2A、U2B組成，分流器FLl的輸出端接第一運(yùn)算放大器U2A的同相、反相輸入端，其輸出端經(jīng)電阻R6、電位器W1、電阻R7分壓后接第二運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端，第二運(yùn)算放大器U2B的反相輸入端與輸出端短接，第二運(yùn)算放大器U2B的輸出端接比較電路(4)的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)短路保護(hù)裝置，其特征是:所述的比較電路(4 )是由第三運(yùn)算放大器U2C組成，第三運(yùn)算放大器U2C的同相輸入端接采樣電路(2 )的輸出端，第三運(yùn)算放大器U2C的輸出端接放大電路(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)短路保護(hù)裝置，其特征是:所述的基準(zhǔn)電路(5)是由電阻RlO和電位器W2串聯(lián)接+12V電源，其串聯(lián)接點(diǎn)接比較電路⑷中第三運(yùn)算放大器U2C反相輸入端。
【文檔編號(hào)】H02H3/08GK204103444SQ201420470941
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】劉芳, 劉雄, 劉恒 申請(qǐng)人:南車洛陽機(jī)車有限公司