專利名稱：移動式干阻試驗車操作臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機車實驗操作臺，特別是一種移動式干阻試驗車操作臺。
目前國內廣泛使用的機車的水阻試驗裝置，因水槽容積所限，如果沒有相應的水循環冷卻系統，在做機車負載試驗時，會因水溫變化快，電阻值不穩定而造成測試不準確。如加大水槽并設置冷卻水循環系統則要增加投資，而且占地面積太大，消耗大量水源。這對北方缺水地區，有著很大的影響。水阻試驗還因電阻值受物理與化學因素影響，變化大，不穩定。測量精度差，測試速度慢，效率低，在高電壓小電流時容易產生汽泡與飛狐。為做大電流有時又要加鹽。這樣無形中又對水阻箱和極板加大了損失，如果長時間做大功率的試驗，水阻試驗就難以實現。為此本申請人開發了一種移動式干阻試驗車裝置。它采用干電阻負載做機車試驗負載。由于干電阻熱穩定性好，便于應用計算機檢測與控制，因而具有測量精度高，測試速度快，試驗數據容量大，占地面積小，維修保養經濟，方便等特點。
本實用新型的目的是提供一種適用于移動式干阻試驗車的移動式干阻試驗車操作臺，用于對被測試機車的負載-干電阻設備進行控制。
本實用新型是這樣實現的，該移動式干阻試驗車操作臺包括總電源、自備電源、控制設備、保護電路和勵磁調節器，其特征在于控制設備設有監視儀表、指示燈、組合開關和自動報警裝置，由組合電路組成的控制輸出端與屬于外部部件的干電阻設備的被控端連接，自動報警裝置的輸入端與保護電路的一個輸出端連接，監視儀表含有分別與被測試機車的各種電量信號傳感器和非電量信號傳感器相連接的多個指示儀表；指示燈含有分別顯示過流、差動、接地事故指示，交流、直流電源指示，試驗臺工作狀態指示，各接觸器的通斷狀態指示諸多指示燈。
此外，本實用新型的保護電路具有分別與干電阻設備連接的接地保護部件、過流保護部件和差動保護部件。
此外，本實用新型的勵磁調節器的一個輸入端與保護電路的另一個輸出端連接，根據保護電路的保護輸出信號調節被測試機車的調速器。
此外，本實用新型還可以設有一個可編程控制器，以提高對干電阻設備控制的自動化程度。
本實用新型的優點是，可以集中控制移動式干阻試驗車對被測試機車的試驗，并且能夠有效地提供對被測試機車的保護。
通過下面的結合附圖對本實用新型的詳細說明，可以進一步理解本實用新型的上述目的和優點。


圖1是顯示本實用新型配置的示意圖2至圖12是本實用新型的控制設備中的組合開關的電路原理圖；圖13是顯示控制設備中的組合開關對干電阻設備進行控制以及保護電路進行過流保護和差動保護的電原理圖。
參見圖1，移動式干阻試驗車操作臺包括總電源、自備電源、控制設備、保護電路和勵磁調節器。
控制設備設有監視儀表、指示燈、組合開關和自動報警裝置。由組合電路構成的控制輸出端與屬于外部部件的干電阻設備的被控端連接。組合開關是由多個接觸器組成開關組件，人工或自動地切換干電阻設備中的電阻串中的開關接點，以改變干電阻設備的阻值。自動報警裝置的輸入端與保護電路的一個輸出端連接，根據保護電路輸出的信號自動報警。監視儀表含有分別與被測試機車的各種電量信號傳感器和非電量信號傳感器相連接的多個指示儀表，以監視被測試機車的工作狀態。指示燈含有分別作為接地報警顯示、過流報警顯示和差動報警顯示的指示燈(實際上是自動報警裝置的顯示部件)。此外，指示燈還具有過流、差動、接地事故指示；交流、直流電源指示；試驗臺工作狀態(停機一啟機、空載一負載、定點一巡檢)指示；各接觸器的通斷狀態指示的指示燈。
保護電路具有分別與干電阻設備連接的接地保護部件、過流保護部件和差動保護部件。過流保護部件根據流過干電阻設備中的電阻串的電流的過流情況，提供對被測試機車的保護，也就是說，當電流過大時(意味著被測試機車處于過載狀態)，它通過勵磁調節器使機車減速或停止機車運轉。差動保護部件提供對干電阻設備的風冷系統的風扇保護，當流過一對風扇電機的電流不平衡時(意味著風扇電機工作異常)，提供對風扇電機的保護(即告警，以便切斷風扇工作電源)，同時通過勵磁調節器使機車減速或停止機車運轉。接地保護部件是在干電阻設備的電阻串出現接地情況時，提供對被測試機車的保護，即，通過勵磁調節器使機車減速或停止機車運轉。
勵磁調節器的一個輸入端與保護電路的另一個輸出端連接，根據保護電路的保護輸出信號調節被測試機車的調速器，使被測試機車減速或停止機車運轉。
此外，本實用新型還可以設有一個可編程控制器，以提高對干電阻設備控制的自動化程度，但該可編程控制器不是必需的。
下面結合圖2至圖13說明本實用新型的控制設備的組合開關和保護電路的工作原理。
設置方向選擇開關2K這里的“方向”是指工作點變化是由大電阻變到小電阻，還是由小電阻變到大電阻。由于東風4機車的模擬負載試驗要求由高電壓小電流逐步過渡到低電壓大電流，再由低電壓大電流逐步退回至高電壓小電流，相應要求電阻的阻值變化由大至小、再從小至大。我們定義前者為正向，后者為反向。方向開關置于“正向”，允許電阻由大變小，電壓由高至低，電流由小至大。
工作點轉換
干電阻設備的工作點轉換由控制按鈕1kA-15kA實現。1kA對應電阻最大，15KA對應電阻最小。
正向時，只有先按1kA，相應各繼電器、接觸器吸合之后，才能按2kA；2kA按過之后，才能按3KA……依次類推直至15KA。若中間有跳躍，不依次循序而出現間隔，則工作點不變化，仍保持在間隔之前的工作點上。舉例說明，如果現在工作點是10位，下一工作點應是11位，按下11kA才能實現由10位到11位的過渡，但若按下的不是11kA，而是12kA或13KA等后面的工作點按鈕則工作點不變化，仍為第10點。同樣，在反向工作時，也不能實現由數值大的工作點向數值小的工作點跳躍的變換，如從10位不能直接變換至8位。
反向時先按15kA，再按14KA，接下去按13kA，依次遞減2KA。根據試驗要求。返回至第2點即可。為簡化線路沒有設計退至第1點的線路。
依次變換工作點的目的在于；防止電阻箱阻值變化太大而造成整流柜輸出的波動過大，從而影響機車柴油機工作的正常。同時也保護接觸器不會因過壓、過流而燒損。
聯鎖與保護系統中設有下列聯鎖與保護；1、過流保護(參見圖13)；六個電阻串(電阻1R11至1R32為1號電阻串，電阻2R11至2R32為2號電阻串，電阻3R11至3R32為3號電阻串，電阻4R11至4R32為4號電阻串，電阻5R11至5R32為5號電阻串，電阻6R11至6R32為6號電阻串)中的任何一個發生過流(過電流整定值為(800A)其過流繼電器GLJ動作，它的常開觸點閉合，使3kJ動作。3kJ常開觸點閉合，一方面使GLJ得電，使電鈴接通，聲音報警。另一方面，16XD信號燈亮。同時自動降低柴油機轉速，必要時自動切斷負載。
2、差動保護(參見圖13)；1號電阻串和2號電阻串之間，3號和4號之間，5號和6號之間各接有一個差動繼電器(CJ1至CJ3)，用以檢測兩個電阻串2間負荷平衡情況。如若某一個電阻串(例如，1號電阻串)電阻元件損壞或接觸器開合不良，則該電阻串同與之時應的電阻串之間負荷不平穩，差動繼電器CJ1動作，進而引起4kJ動作。一方面同上述電鈴報警，另一方面17XD信號燈亮。同時自動降低柴油機轉速，必要時自動切斷負載。
3、接地保護系統發生接地時，接地繼電器JD動作，其常開觸點閉合，5kJ得電吸合，電鈴報警，18XD信號燈亮。同時自動切斷負載。
上述故障發生時，2kJ的一個常閉觸點使加載繼電器6kJ斷電，迫使機車卸載。
4、加載與卸載控制當試驗臺準備完畢，具備試驗條件時，按下加載按鈕QA,6kJ得電。其常開觸點閉合、常閉觸點斷開，使機車相應的回路接通，(根據用戶習慣，或接通機車柴油機供油回路，或接通機車主發電機勵磁機的勵磁回路)。允許機車加載試驗。
當出現異常現象，不允許試驗繼續進行時。按下緊急停車按鈕JTA，同過流、差動、接地保護動作時一樣，6kJ斷電，機車柴油機卸載。加載時信號燈19XD亮，卸載時信號燈20XD亮。
5、消音復位；當系統發生故障時，報警鈴響。為防止鈴聲嗓音影響工作，按下“消音”按鈕。使1kJ得電，其常閉觸點斷開，使電鈴線圈斷電，鈴聲停止。若試驗故障已排除，或為下次報警做好準備，再接下“復位”按鈕，使1kJ線因斷電。若故障未能排除，則松開“復位”按鈕之后，電鈴仍響，提示操作者需繼續查找故障。
各工作點工作過程；1K開關置于閉合位，控制回路有電。
2K開關置于正向位時，方向繼電器1FJ～8FJ不動作，其常開點斷開、常閉觸點閉合。按下“加載”按鈕，6kJ吸合。加載信號燈亮，緊急停車信號燈滅，機車便可以向負載裝置供電試驗。
1)按1kA,1J吸合，其常開點閉合，經14KA常聞接點，7Z閉觸點使IZ吸合并自鎖。1Z常開點閉合，使1ZCI、2ZC1；吸合，電阻IR11～IR32,2R11～2R32接入機車整流柜輸出，總電流約800安(此電流指機車柴油機工作干16手把位電流，下同。)2)按2KA，由于1J已吸會，其常開點閉合。3J尚未吸合，其常閉觸點仍閉合，2J繼電器線圈經2kA-1J-IFJ-3J-1FJ得電吸合，2J常閉觸點斷開，使1J線圈斷電釋放。(下述各工作點繼電器線圈吸合、斷開原理與此相同，不在詳述。)2J常開觸點閉合，經14KA常閉觸點、7Z2常閉觸點使2Z吸合并自鎖2Z常開觸點閉合使3ZCI,4ZC1吸合。電阻3R11～3R32,4R11～4R32接入，電流約為1600A。
3)按3KA.3J吸合，2J斷開。3J常開閉合，經14KA常閉接點，7Z2常閉觸點，2J常閉觸點，3Z吸合并自鎖。3Z常開觸點閉合，使5ZCI,6ZC1吸合。電阻5R11～5R212,6R111～6R32接入，電流約為2400A。
4)按4KA.4J吸合，3J斷開。4J常開觸點閉合，經時間繼電器2S常閉觸點，3J常閉觸點，使4Z吸合并自鎖。4J常開觸點閉合，使1ZC1,2ZC2閉合。電阻1R11～1R12,2R11～2R12，被1ZC2,2ZC2短接，總電阻減少，電流提高至2700A。
5)按5kA,5J吸合，4J斷開、5J常開觸點閉合，經時間繼電器2S常閉觸點，4J常閉觸點，使5Z常開觸點閉合，使3ZC2、4ZC2吸合。電阻3R11～3R12、4R11～4R12被短接，電流提高到3000A。
6)按6KA,6J吸合，5J斷開。6J常開觸點閉合，經時間繼電器2S常閉觸點，5J常閉觸點，使6Z吸合并自鎖。6Z常開觸點閉合，使5ZC2,6ZC2吸合，短接電阻5R11～5R12,6R11～6R12，電流提高到3200A。
7)按7KA.7J吸合。6J斷開。7J常開觸點閉合，經時間繼電器3S常閉觸點使7Z1吸合并自鎖。7Z1常開觸點閉合，使1ZC3～3ZC3吸合，1R11～3R21被短接。7J另一常開觸點閉合。使時間繼電器空1S,2S得電。1S延時2秒吸合，使7Z2吸合并自鎖。7Z2常開觸點閉合，使4ZC3～6ZC3得電吸合，短接電阻4R11～6R21。7Z2的常閉觸點斷開，使IZ～3Z斷電釋放，其常開觸點斷開，使4Z～6Z斷電，斷開IZC2～6ZC2。這一系列的吸合，斷開動作完成之后，只有IZC3～6ZC3吸合，1R21～6R21之前的電阻全被斷開，此時電流約為3600安。
8)按8kA,8J吸合，7J斷開，8J常開觸點閉合，經時間繼電器4S常閉觸點，7J常閉觸點，使8z吸合并自鎖。8Z常開觸點閉合，使1ZC4～2ZC4吸合，1R11～1R21,2R11～ZR21被并入回路中，電流約為4000安。
9)按9KA,9J吸合，8J斷開。9J常開觸點閉合，經時間繼電器4S常閉觸點，8J常閉觸點，使9Z吸合并自鎖。9Z常開觸點閉合，3ZC4～4ZC4得電吸合。3R11～3R21,4R11～4R21被并入回路中，電流約為4600安。
10)按10KA,10J吸合，9J斷開。10J常開觸點閉合，經9J和時間繼電器4S常閉觸點，10Z吸合并自鎖。5ZC4～6ZC4得電吸合。5R11～5R21,6R11～6R21被并入回路中、電流約為5000安。
11)按11KA,11J吸合，10J斷開。11J常開觸點閉合，經10J和4S常閉觸點，11Z1,11Z2吸合并自鎖。1ZC5～6ZC5得電吸合。使1R22～6R22被短接，電流增加到5600安。(在此工作點，由于7Z1,7Z2已經吸合，所以11Jz的吸合不會引起主回路任何變化，只有在反向工作時，11Z2。的吸合才起作用)。
12)按12KA,12J吸合，11J斷開。經11J常閉觸點使12Z吸合并自鎖。在4Z,5Z,6Z線圈回路中的12Z常開觸點閉合，使4Z、5Z、6Z再次吸合并自鎖。其常開觸點使1ZC2～6ZC2得電吸合，1R21～6R21被短接，12J另一常開觸點使時間繼電器3S接通。3S常閉觸點延時斷開。7Z1,7Z2失電斷開，1ZC3～6ZC3斷開。此時電流約為6000安。
13)按13KA,13J吸合，12J斷開。13J常開觸點閉合，經12KA常閉觸點，13Z吸合并自鎖。13Z常開觸點閉合，使1ZC6,2ZC6得電吸合，1R21、1R22、2R21、2R22被接入主回路，電流約6400安。
14)按14KA,14J吸合，13J斷開。14J常開觸點閉合，經13KA常閉觸點，14Z1,14Z2吸合并自鎖。其常開觸點閉合，使發3ZC6～6ZC6得電吸合，3R21～6R21、3R22～6R22被接入主回路，此時機車工作于限流區，其電流約6400安。
15)按15KA,15J吸合，14J斷開。15J常開觸點閉合，經時間繼電器7S常閉觸點，15Z1,15Z2吸合并自鎖。15Z1,15Z2常開觸點閉合，使1ZC。7～6ZC7得電吸合，15J另一常開觸點使時間繼電器4S,5S得電。4S得電，其常閉觸點延時打開，8Z、9Z、10Z斷電，它使1ZC4-6ZC4失電斷開。5S得電，其常開觸點延時閉合，使16Z延時得電，連接在1Z、2Z、3Z線圈回路中的16Z常開觸點閉合，使1Z、2Z、3Z得電吸合并自鎖。1Z、2Z、3Z的常開觸點閉合，使IZC1～6ZC1再次得電吸合，這樣將1R11,1R12；2R11,2R12；3R11,3R12；4R11,4R12；5R11,5R12；6R11,6R12由串聯改接為并聯。此時電流約為6400安。至此，正向過程全部結束。
若反向工作，首先將方向開關2K置于“反向”位。1FJ-8FJ得電吸合，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。因正向最后一個工作點為第15點，所以反向一開始，仍保持第15工作點。
接14KA,14J得電吸合，15J斷開。14KA常閉觸點斷開，使1Z、2Z、3Z斷開，其常開觸點斷開，受其控制的1ZC1～6ZC1；斷電釋放。14J常開觸點閉合，經方向繼電器8FJ，使時間繼電器6S得電。其常開觸點延時閉合，使17Z延時得電合。17Z常開觸點閉合，使7Z、8Z、9Z得電吸合、它們的常開觸點閉合又使1ZC4～6ZC4得電吸合，同時17Z常開觸觸點又使時間繼電器7S得電，7S常閉觸點延時斷開，使15Z1、15Z2斷電。受其控制的1ZC7～6ZC7斷電釋放。這時接觸器通斷狀態同正向14位時一樣。電阻及電流均同向14位。按13KA,13J得電，14J斷電。13J常閉觸點打開，使14Z1、14Z2斷電釋放，受其控制的3ZC6～6ZC6斷電。電阻及電流同正向13位。
按12KA,12J得電，13J斷電、12KA常閉觸點斷開，使13Z斷電，受13Z控制的1ZC6,2ZC6斷電釋放。電阻及電流同正向12位。
按11kA,11J得電，12J斷電。11J常閉觸點斷開，使12Z斷電、由于4Z、5Z、6Z自鎖，12Z的斷電不能使4Z、5Z、6Z的接通狀態改變，只是為其斷電做好準備。11J常開觸點閉合，經時間繼電器3S常閉觸點使7Z1、7Z2得電，1ZC3～6ZC3吸合。11J另一常開觸點經方向繼電器8FJ閉合的常開觸點使時間繼電器2S得電。(1S線圈被8FJ斷開不起作用。)2S常閉觸點延時斷開，4Z、SZ、6Z延時釋放，其常開觸點由閉合轉為斷開，使1ZC2～2ZC2斷電釋放。其電阻及電流均同正向11位。
按10KA,10J得電，11J斷電。10J常閉觸點斷開，使11Z1,11Z2斷電，相應受其控制的1ZC5～6ZC5斷電釋放，電阻及電流同正向10位。
按9kA,9J得電，10J斷電，9J常閉觸點斷開，使10Z斷電，受其控制的5ZC4、6ZC4斷電釋放。電阻及電流同正向9位。
按8kA,8J得電。9J斷電。8J常閉觸點斷開，使9Z斷電，受其控制的3ZC4,3ZC4斷電釋放。電阻及電流同正向8位。
按7KA,7J得電，8J斷電。7J常閉觸點斷開，使8Z斷電。受其控制的1ZC4,2ZC4斷電釋放。電阻及電流同正向7位。
按6KA,6J得電，7J斷電。6J常開觸點閉合，使6Z吸合。在4Z,5Z線圈回路中的6J經8FJ常開觸點(反向時閉合)使4Z,5Z得電吸合。它們的常開觸點閉合，使1ZC2～6ZC2得電吸合。在時間繼由器3S回路中。6J,8FJ常開觸點的閉合，使3S得電，其常閉觸點延時斷開，7Z1、7Z2失電釋放，受其控制的1ZC3～6ZC3也延時斷電釋放。這時的電阻及電流，與正向6位相同。
按5kA,5J得電，6J斷電。5J常閉觸點斷開，使6Z斷電，受其控制的5ZC2,6ZC2斷電釋放。連接在1Z,2Z.3Z回路中的5J常開觸點閉合，經14KA.7Z2常閉觸點和方向繼電器7FJ、8FJ常開觸點(此時處于閉合狀態)，使1Z,2Z,3Z得電，它們的常開觸點閉合，使受其控制的確ZC1～6ZC1得電吸合。此時的電阻及電流，與正向5位相同。
按4KA,4J得電，5J斷電。4J常閉觸點斷開，使5Z斷電。受其持制的3ZC2,4ZC2蘇斷電釋放。此時的電阻及電流，與正向4位相同。
按3KA,3J得電，4J斷電。3J常閉觸點斷開，使4Z斷電，受其控制的1ZC2,2ZC2斷電釋放。電阻及電流同正向3位。
按2kA,2J得電。3J斷電。2J常閉觸點斷開，使3Z斷電。受其持制的5ZC1,6ZC1斷電釋放。電阻及電流同正向2位。如前所述，反向退至2位即告結束。
權利要求1.一種移動式干阻試驗車操作臺，包括總電源、自備電源、控制設備、保護電路和勵磁調節器，其特征在于控制設備設有監視儀表、指示燈、組合開關和自動報警裝置；由組合電路構成的控制輸出端與屬于外部部件的干電阻設備的被控端連接；自動報警裝置的輸入端與保護電路的一個輸出端連接；監視儀表含有分別與被測試機車的各種電量信號傳感器和非電量信號傳感器相連接的多個指示儀表；指示燈含有分別顯示過流、差動、接地事故指示，交流、直流電源指示，試驗臺工作狀態指示，各接觸器的通斷狀態指示的諸多指示燈。
2.根據權利要求1所述的操作臺，其特征在于保護電路具有分別與干電阻設備連接的接地保護部件、過流保護部件和差動保護部件。
3.根據權利要求1所述的操作臺，其特征在于勵磁調節器的一個輸入端與保護電路的另一個輸出端連接，根據保護電路的保護輸出信號調節被測試機車的調速器。
專利摘要本實用新型是一種移動式干阻試驗車操作臺,用于集中控制作為被測試機車負載的干電阻設備,包括:總電源、自備電源、控制設備、保護電路和勵磁調節器,其特征在于控制設備設有監視儀表、指示燈、組合開關和自動報警裝置,由組合電路組成的控制輸出端與屬于外部部件的干電阻設備的被控端連接,自動報警裝置的輸入端與保護電路的一個輸出端連接,監視儀表含有分別與被測試機車的各種電量信號傳感器和非電量信號傳感器相連接的多個指示儀表;指示燈含有分別顯示過流、差動、接地事故指示,交流、直流電源指示,試驗臺工作狀態指示,各接觸器的通斷狀態指示諸多指示燈。
文檔編號G01M17/00GK2462371SQ0120168
公開日2001年11月28日 申請日期2001年1月22日 優先權日2001年1月22日
發明者洪曉涵, 崔衛 申請人:北京鐵路分局豐臺機務段