[实用新型]铁路客车发电机控制装置

说明书

本实用新型涉及供电控制领域。

当今我国铁路客车的供电方式，绝大多数采用由“KFT－型感应子发电机”和“KP－2A”型控制箱及整流箱组成的交－直流供电方式。其稳压控制部分采用可控硅为核心元件。这种供电方式有一致命的不足，即就是负载电压与供电电压不能分开，结果导致发电机电压既不能定在合理的充电电压（60～64V）上；又不能定在合理的负载电压（48V）上。只能取一个折中值（58V）。这样，在行车及停车时，就存在10V左右的压差，灯管等电器就极易损坏；同时，充电电压不足导致蓄电池过放电，缩短了使用寿命。

本实用新型的目的在于推出一种既能满足负载电压要求又符合蓄电池充电压规定范围的铁路客车发电机控制装置。

本实用新型的技术方案是：一种铁路客车发电机控制装置由发电机稳压控制器、负载电压供电控制器及保护电路组成。其特殊之处是：发电机稳压控制器由PWM控制芯片、VMOSFET大功率场效应及基准源组成。负载电压供电控制器由PWM控制芯片、VMOSFET大功率场效应管组成。保护电路由半波整流器、微分电路、时基电路及比较器组成。

下面结合实施例对本实用新型进一步说明：

图1为发电机稳压控制电路。

图2为负载电压供电控制电路。

图3为保护电路。

图4为发电机稳压控制电路的另一方案。

图5为负载电压供电控制电路另一方案。

1为励磁发电机，2为励磁线圈，3为励磁场效应管，4为整流二极管，5为蓄电池，6为PWM控制芯片，7为运算放大器，8为时基电路，9为保护电路电压输入端，10、11为保护电路的输出端，12为PWM控制芯片的比较端，13为PWM控制芯片的调制端，14为PWM芯片基准源端头，15为半波整流器，16为比较器，17为差动放大器，18为滤波电感，19为负载，20为电容，21为开关管，22为运算放大器，23为PWM控制芯片。

铁路客车发电机控制装置中的发电机稳压控制器由PWM控制芯片6、VMOSFET大功率场效应管3及基准源组成。负载电压供电控制器由PWM控制芯片6、VMOSFET大功率场效应管3组成。保护电路由半波整流器15、微分电路、时基电路及比较器16组成。发电机电压控制器中，PWM控制芯片的比较端①与发电机电压取样电路相连。调制电路与场效应管3相连。负载电压供电控制器中PWM控制芯片23的比较端①与负载电压取样电路相连，调制电路与场效应管21相连。保护电路输出端10、11分别与发电机电压控制器及负载电压供电控制器中PWM控制芯片相连。

当发电机经整流后输出62V电压，开关管3以高频工作在开、关状态。其导通时通过电感18向负载19提供电流，同时向电容20充电，并且电感自身储能。当开关3断开时，电感通过续流二极管释放储能，继续对电容充电，待电感储能减少到一定值时，电容放电以弥补电感电流的不足。

发电机转速低于设定转速时，保护电路输出高电平或低电平，此状态控制PWM电路6和23，开关管3全关断，同时开关管21全导通。当转速高于设定转速时，保护电路输出另一种电平，控制PWM电路，使开关管3及21工作。比较器7对充电电流及发电机总电流进行取样并保护。