电力机车整流柜动态实时检测装置的研究
摘要
据对路内电力机车运用情况的调研资料表明，多数电力机车存在有“可控硅动态击穿”现象。而机车一旦出现该现象，轻则要将所烧损的“整流柜”甩掉，造成机车牵引动力下降；重则造成“死接地”引起机车抛锚，阻断区间运行。
之所以会有这样的现象发生，其根本原因有两点。第一、与该机务段的地理位置、气象条件、社会环境等运用环境技术条件有关；第二、没有可以利用的检测仪器及时确认可控硅的技术状态，使得有些处于临界击穿状态的可控硅仍在运用，最终造成“某一个可控硅击穿时，击穿时机所造成的局部电气参数突变而进一步诱发大面积可控硅烧毁”。
本文研究的根本目的在于，从可控硅动、静态技术参数的检测入手，依据检测的可控硅技术状态数据，经过分析、运算、建档等技术措施，达到对可控硅所处的技术状态心中有数的目的。当某一只可控硅的技术状态进入临界值时，可以随时发现、随时更换。从而避免“处于临界击穿状态的可控硅”带病工作，进而根除“可控硅动态击穿”所构成的隐患。同时，根据运用环境技术条件的技术特征，对可控硅的绝缘工艺、整流柜的局部绝缘工艺进行针对性的完善，使之对环境不利因素具有顽强的免疫能力，从而防止由于特定的环境技术条件所固有的破坏作用导致可控硅“非正常减寿”。
本文研究的装置由CPLD、工控机以及相关控制软件构成，对防止“可控硅动态击穿”具有很好的效果。
Many data of electric locomotive using shows that most electric locomotive exist the problem of SCR dynamic damage, which can be seen as a result of over-high voltage between SCR. This failure makes rectifier disable and conduces decrease of locomotive pull. Ever more, the failure can cause locomotive stop and block the railway.
The reason of SCR dynamic damage are relate to the circumstance of equipment working and lack of real time inspection device.
This thesis analyses the parameters of SCR, using real time SCR parameter measurement device to get the SCR status. If the voltage between the SCR is close to the threshold value, the equipment will prompt operator to change the SCR and avoids the damage of SCR.
The equipment is made up of CPLD, industrial computer and controlling soft. Using this equipment on electric locomotive can availably avoid SCR dynamic damage
之所以会有这样的现象发生，其根本原因有两点。第一、与该机务段的地理位置、气象条件、社会环境等运用环境技术条件有关；第二、没有可以利用的检测仪器及时确认可控硅的技术状态，使得有些处于临界击穿状态的可控硅仍在运用，最终造成“某一个可控硅击穿时，击穿时机所造成的局部电气参数突变而进一步诱发大面积可控硅烧毁”。
本文研究的根本目的在于，从可控硅动、静态技术参数的检测入手，依据检测的可控硅技术状态数据，经过分析、运算、建档等技术措施，达到对可控硅所处的技术状态心中有数的目的。当某一只可控硅的技术状态进入临界值时，可以随时发现、随时更换。从而避免“处于临界击穿状态的可控硅”带病工作，进而根除“可控硅动态击穿”所构成的隐患。同时，根据运用环境技术条件的技术特征，对可控硅的绝缘工艺、整流柜的局部绝缘工艺进行针对性的完善，使之对环境不利因素具有顽强的免疫能力，从而防止由于特定的环境技术条件所固有的破坏作用导致可控硅“非正常减寿”。
本文研究的装置由CPLD、工控机以及相关控制软件构成，对防止“可控硅动态击穿”具有很好的效果。
Many data of electric locomotive using shows that most electric locomotive exist the problem of SCR dynamic damage, which can be seen as a result of over-high voltage between SCR. This failure makes rectifier disable and conduces decrease of locomotive pull. Ever more, the failure can cause locomotive stop and block the railway.
The reason of SCR dynamic damage are relate to the circumstance of equipment working and lack of real time inspection device.
This thesis analyses the parameters of SCR, using real time SCR parameter measurement device to get the SCR status. If the voltage between the SCR is close to the threshold value, the equipment will prompt operator to change the SCR and avoids the damage of SCR.
The equipment is made up of CPLD, industrial computer and controlling soft. Using this equipment on electric locomotive can availably avoid SCR dynamic damage
引文
[1] 张有松，朱龙驹．韶山4型电力机车．北京：中国铁道出版社，2001．
[2] 刘友梅．韶山3型4000系电力机车．北京：中国铁道出版社，1998．
[3] 诸葛启林．防止SS4改进型电力机车硅整流柜“放炮”的改进措施及建议机车电传动．1996．000(002)．42-43
[4] 王华明，金晓勇．新型主整流装置在东风4内燃机车上的应用机车电传动．1997．000(002)．42-45
[5] 王正星．电力机车整流机组器件结温计算．机车电传动．1997．000(004)．20-23
[6] 王奇钟．SS4机车主整流器增设隔离装置的建议．机车电传动．1999．000(005)．-45-45
[7] 丁强，李建民．东风4C型5068号机车整流柜烧损故障分析内燃机车．2000．000(001)．39-41
[8] 梁兵，唐建湘．通用型电力机车硅整流器自动试验台机车电传动．2000．000(004)．29-31
[9] 孟玉发，龚邦民．电力机车经济四段半控整流微机控制系统．电子工程师．2001．027(007)．-12-14
[10] 杨友德．DF4A、4B型机车牵引整流柜烧损故障浅析及预防措施．内燃机车．2001．000(004)．-38-40
[11] 钟家利．硅整流管的检测试验．科技通讯(成都)．2001．000(001)．8-13
[12] 修少鹏．整流管与晶闸管综合参数自动检测系统．电力机车技术．2001．024(004)．34-36
[13] 黄蝶．DF4D内燃机车整流电路故障分析．机车电传动．2002．000(001)．55-56
[14] 黄钡铭，陈庆燕．SS3B型电力机车硅整流装置烧损原因探析及防止措施．机车电传动．2002．000(001)．51-52
[15] 高伟，尹合理．中修SS4改型电力机车变流装置故障分析及建议．西铁科技．
2002．000(002)．47-48，41
[16] 祁煜，李启炎，翁良科，李维波．基于CPLD和FIFO的多通道高速数据采集系统的研究．电子工程师．2003年02期
[17] 代芬，张承学，刘延华．CPLD在高速数据采集系统中的应用．电子技术应用．2003年02期
[18] 李立学，董浩斌，用CPLD设计EPP数据采集控制器．电子技术．2002年01期
[19] 姚嘉．施旭霞．CPLD在超高速数据采集系统中的应用．电子技术应用．1998年10期
[20] 姚松，杨兆选．基于CPLD的新型数据采集卡的研制．微型机与应用．2001年05期
[21] 曹茂永，王霞，孙农亮．仪用放大器AD620及其应用．电测与仪表．2000年10期
[22] 曹军．仪器放大器AD620性能及其应用．电子器件．1997年03期
[23] 孟海燕，姚萌．基于DSP和CPLD的高精度基因数据A／D采样、传输系统．http://www.gecmag.com/bdt/11bdt16.asp
[24] 吴星明．AD622低价格仪表放大器的特点及应用．http://www.incel.com.Cn/jswz/ad622-a.htm
[25] 杨正洪等编著．SQL Server 7关系数据库系统管理与开发指南．北京：机械工业出版社，2000．4
[26] 蒋方帅等．Delphi 5程序员指南．北京：人民邮电出版社，2000
[27] 李维．Delphi 5.X分布式多层应用系统篇．北京：机械工业出版社，2000．4
[28] 闪四清．Microsoft SQL Server 7.0实用教程．北京：人民邮电出版社，1999
[29] sK.Mark Smith,Jr.,Keyue Ma Smedley. Properties and Synthesis of Passice Lossless Soft-switching PWM Converters. IEEE Trans. Power Electronics Vol. 14(5)
[30] K.D.T. Ngo. Generalization of resonant switch and quasiresonant DC-DC converters. IEEE PESC' 87
[31] Houtman, Hanisotropic pantograph. Review of Scientific Instru-
ments, Aug87, Vol. 58 Issue 8, p1507
[32] Brennan, M J. Active Vibration Control of a Railway Pantograph. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers—Part F—Journal of Rail & Rapid Transit, 12/28/97, Vol. 211 Issue 2, p117,14p
[33] Machlis, Sharon. Device helps blind use computer graphics. Design News, 6/27/94, Vol. 49 Issue 12, p13, 1/5p
[2] 刘友梅．韶山3型4000系电力机车．北京：中国铁道出版社，1998．
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