HXD-,2-機車充電機的研究.pdf

1、HXD2電力機車充電機模塊是機車輔助變流系統(tǒng)中一個重要的組成模塊單元。它除了給機車上的蓄電池充電之外，還給機車提供穩(wěn)定的110V輔助電源，為控制系統(tǒng)以及信號發(fā)生電路供電。HXD2機車在實際運行中，充電機出現(xiàn)了不少問題，這對出了保修期后的維修工作是個很大的考驗。為解決這一隱患，掌握充電機的關(guān)鍵技術(shù)并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)國產(chǎn)化，是最有效的解決方法。因此，研制一個結(jié)構(gòu)合理、工作穩(wěn)定、輸出性能良好的充電機對HXD2電力機車良好運行以及將來充電機技術(shù)改

2、進具有重要意義。
　　 本文設(shè)計了充電機的主電路，并設(shè)計了不同充電方式下的控制方法，同時針對不同控制方式進行了試驗分析?；诔潆姍C安全性能，功率等級以及應(yīng)用場合的考慮，主電路拓撲選用的是帶隔離的半橋逆變電路。同時完成了對主電路中的功率開關(guān)管IGBT的選型工作，并對隔離變壓器進行了設(shè)計研究，此外還對輸出濾波電感和電容進行了設(shè)計。
　　 分析了恒壓充電、恒流-恒壓充電、變電流間歇充電，變電壓間歇充電等充電方法原理，考慮到充電

3、機在機車上的運行環(huán)境以及運行穩(wěn)定性問題，不宜采用太復(fù)雜的充電控制方法。因此主要針對常用的恒壓充電和恒流-恒壓充電方式進行了控制方法設(shè)計。本文基于定頻PWM控制器SG3525，設(shè)計了恒壓充電控制電路。通過電壓閉環(huán)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了輸出恒定110V直流電壓的功能。由于蓄電池隨著充電的進行，內(nèi)阻是不斷增加的。恒壓充電前期，充電電流比較大，蓄電池會有發(fā)熱的問題。因此為使機車蓄電池得到更好的充電效果，節(jié)約充電電能，并延長蓄電池使用壽命，本文在恒壓充電的

4、基礎(chǔ)上，研究了恒流-恒壓充電方式，設(shè)計了恒流-恒壓自動轉(zhuǎn)換電路，采用電壓和電流雙閉環(huán)調(diào)節(jié)方式，實現(xiàn)恒流充電自動轉(zhuǎn)換到恒壓充電功能。
　　 本文還對充電機上使用的功率開關(guān)管的熱損耗進行了分析，并使用ICEPAK熱分析軟件對其散熱器進行了建模分析，優(yōu)化了散熱器結(jié)構(gòu)。
　　 最后，研制了一臺充電機樣機，通過實驗，實現(xiàn)了充電機功能，即：在恒壓控制方式下，輸出110V恒定電壓，最大脈動電壓在要求范圍內(nèi)；在恒流-恒壓控制方式下，電路