电机车架线分段智能控制器技术说明

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1、井下电机车架线分段智能控制器技术说明核工业烟台同兴实业有限公司自动化分公司杨华雄1.概述：架线分段智能控制器是基于尽量缩小架线带电范围、缩短架线带电时间的原理，机车在线运行时架线带电，离开或停车时架线断电，是消除事故隐患，减少和避免人身触电事故的有效措施。对于提高矿山本质安全化水平，降低矿山的事故发生率，具有明显的实用价值和现实意义。前期方案论证阶段对数个技术方案进行了分析比较，针对其存在的缺陷，提出了一种全新的检测方式，巧妙利用了串联谐振的原理，此方案具有触发上电灵敏可靠、响应速度快、理论上不存在误触发的可能、无需附加操作等优点，具有电阻式和载

2、波式检测无法比拟的优势；控制器的主开关器件采用了大功率的IGBT,使用寿命长，功耗低，无噪音，整套设备静态功耗小于3W。我们将LC谐振回路分为两部分，电感L在控制器内部，电容C安装于电机车上，SOC振荡器通过电感L向架线发送8~28KHz的高频脉冲，当机车电弓与架线接触时，LC串联谐振回路形成，选择合适的LC值，使SOC的频率f0=1/2∏√LC。LC串联回路发生谐振时，Ul=Uc=Q*U,也就是说只有谐振时Ul的幅值是最高的，如果用一个低阻值电阻短路架线，由于回路失谐，Ul幅值远低于谐振时的幅值，因此人体或者其他导体触碰架线与地面，不能产生触发

3、信号。通过选择高Q值的电感，可获得幅值较高的Ul，检测Ul值即可准确判断机车是否在线。当控制器检测到机车在线时，数字逻辑电路就会输出驱动信号使IGBT导通，架线得电。并联在架线与铁轨间的警告箱发出架线带电的声光警示。霍尔电流传感器检测到架线电流信号经比较放大送至逻辑判断电路，控制器将IGBT的导通状态保持，当电弓离开架线后，IGBT继续维持导通状态，延时3~7S（可调整）后关断，架线失电。IGBT设有短路保护电路，确保电机车刮弓或架线断落铁轨短路时迅速切断架线电源，避免由此引起的火灾和人身伤害。目前该控制器样机已经在九曲矿区安装使用，经数天运行检

4、测，各项指标达到了设计要求。井下电机车架线分段控制器应用的谐振检测方式日前已申报国家专利。架线分段智能控制器研发过程中，得到了招远玲珑金矿九曲矿区、玲珑金矿装备公司领导们的悉心指导和大力协助，在此谨向上述单位的领导和同志们表示衷心感谢。