[实用新型]电力机车牵引控制单元机箱及电力机车

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路车辆技术领域，尤其涉及一种电力机车牵引控制单元机箱及电力机车。

背景技术

牵引控制单元作为电力机车电传动系统的核心部件，通过微控制器及其外围电路实现四象限整流器控制、牵引逆变器控制、直流母线过压抑制以及防滑/防空转控制等功能，并能对牵引电传动系统主电路元器件进行保护，并显示、记录故障时间和代码等信息。

牵引控制单元安装于机箱中，通过屏蔽电缆与相关的执行机构如接触器和功率模块等相连。现有电力机车牵引控制单元机箱中能完成四象限整流器控制的处理器仅能完成单个整流器控制，即使扩展也只能满足两个相互独立的四象限整流器控制，无法进行两个输出并联的四象限整流器的控制。同时，给两组功率模块供电的电源也存在功率不足的问题。

现有电力机车牵引控制单元机箱中的处理器板卡兼容性不好。现有牵引控制单元的处理器板卡集成了处理器及其外部相关信号处理电路，包括通信接口、外扩模数转换和时钟芯片等。更换或升级处理器需要整个板卡更改，涉及原理图和印制板的全部重新设计和制作，浪费大量的人力物力。

现有电力机车牵引控制单元的机箱没有控制算法过程变量实时输出功能。在控制算法的调试过程中，经常需要在线实时观测中间变量或输出结果的取值或波形，这些变量数据的更新时间通常很短，一般不超过1ms，而现有牵引控制单元的数据输出都是经过通信软件进行上传的，数据传输速率有限，必须舍弃一部分的过程数据，无法实时再现控制系统每个采样周期的变化过程。

实用新型内容

本实用新型提供一种电力机车牵引控制单元机箱及电力机车，以解决现有技术中的缺陷，满足双重四象限整流器控制需求，减少硬件开发成本，提高产品兼容性。

本实用新型提供了一种电力机车牵引控制单元机箱，包括机箱支架和机箱壳体，其中，所述机箱壳体内设置有背板，所述背板上通过接插件连有多个子板；所述多个子板包括至少两块处理器板和至少四块电源板；所述背板上还通过接插件连有调试接口板。

如上所述的电力机车牵引控制单元机箱，其中，优选的是，所述处理器板包括CPU及基本外设电路板和外设及接口电路板，所述CPU及基本外设电路板和外设及接口电路板通过接插件相连。

如上所述的电力机车牵引控制单元机箱，其中，优选的是，所述CPU及基本外设电路板上设置有用于将CPU的控制算法参数和变量通过所述背板输送至所述调试接口板的数模转换芯片，所述数模转换芯片与所述CPU及所述背板分别相连。

如上所述的电力机车牵引控制单元机箱，其中，优选的是，所述CPU及基本外设电路板上还设置有用于交互所述CPU与所述调试接口板之间的数据的通信接口芯片，所述通信接口芯片与所述CPU及所述背板分别相连。

本实用新型还提供了一种电力机车，其中，包括本实用新型提供的电力机车牵引控制单元机箱。

本实用新型提供的电力机车牵引控制单元机箱及电力机车通过设置至少两块处理器板和至少四块电源板满足了双重四象限整流器控制需求，将CPU及基本外设电路板与其他板卡分开设置，在更换升级时减少了硬件开发成本，提高了产品兼容性，同时设置调试接口板转接示波器或信号采集卡可以方便地进行在线观察控制算法实时运行状态，快速查找和解决问题，提高了调试效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电力机车牵引控制单元机箱结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电力机车牵引控制单元机箱中处理器板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电力机车牵引控制单元机箱中用于实时数据输出的各板卡连接结构框图。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例提供的电力机车牵引控制单元机箱结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的电力机车牵引控制单元机箱中处理器板的结构示意图，本实用新型提供了一种电力机车牵引控制单元机箱，包括机箱支架1和机箱壳体2，其中，机箱壳体2内设置有背板3，背板3上通过接插件6连有多个子板4；上述多个子板4包括至少两块处理器板41和至少四块电源板；且背板3上还通过接插件6连有调试接口板5。

同时，各子板4和调试接口板5之间的数据交换通过背板3设置的总线完成，具体地，各子板4和背板3可通过32针、48针或96针接插件连接。