PDK-60100-1500型工矿1500V直流电力机车

PDK-60/100-1500型工矿1500V直流电力机车车载电源（科技领先型）使用说明书（专利号ZL97229190.3通过ISO9001:2000国际质量体系认证通过2002年辽宁省软件企业软件产品认定)鞍山市新思创电力电子有限公司制造二零零六年鞍山市新思创电力电子有限公司工矿1500V直流电力机车车载电源2警告：本电源为高压设备，不得随意开启机盖。必要时在确认一次电源切断10分钟后方可进行。安装及使用前请仔细阅读该说明书。鞍山市新思创电力电子有限公司工矿1500V直流电力机车车载电源3PDK-60/100-1500型工矿1500V直流电力机车车载电源（科技领先型）使用说明一、概述一、概述一、概述一、概述鞍山市新思创电力电子有限公司生产的新一代“PDK-60/100-1500型工矿1500V直流电力机车车载电源（科技领先型）”（以下简称车载电源，见图一），是由IGBT作功率器件的主回路系统和PWM作定压限流的控制系统组成。是用IGBT做脉宽调制，采用单片机进行系统控制和软硬件保护，实现了直－交－直转换的一种高新技术产品（一九九七年被国家授予专利，专利号为：ZL97229190.3）。已广泛用于冶金、矿山、煤矿、化工等直流供电的电力机车。该电源运行稳定、效率高、节能、免维护、无噪音，提高电机车作业效率，改善司乘人员作业环境，可产生极大的经济效益和社会效益，投放市场以来深受用户欢迎。二零零二年，我们在总结过去的基础上，针对用户使用具体环境和条件，结合用户提出的合理要求和建议，利用现代高新技术成功地推出科技领先型产品。新一代车载电源针对原产品一些不合理的设计进行了一系列重大改进，消除了原产品一些故障隐患，使其故障率大大降低，稳定性大大提高；同时突出了人性化设计，用户使用更加方便，观察更加直观。新一代（科技领先型）产品技术更加先进，性能更加优越，质量更加可靠，使用更加方便，性能价格比合理。主要改进如下：硬件：硬件：硬件：硬件：改进电源系统整体结构，提高设备抗震能力，使得电源可在更加恶劣改进电源系统整体结构，提高设备抗震能力，使得电源可在更加恶劣改进电源系统整体结构，提高设备抗震能力，使得电源可在更加恶劣改进电源系统整体结构，提高设备抗震能力，使得电源可在更加恶劣的的的的环境中工作；环境中工作；环境中工作；环境中工作；改变变压器的结构和匝数比，使电源适应更宽的电网电压，电源可在改变变压器的结构和匝数比，使电源适应更宽的电网电压，电源可在改变变压器的结构和匝数比，使电源适应更宽的电网电压，电源可在改变变压器的结构和匝数比，使电源适应更宽的电网电压，电源可在500500500500～～～～2100V2100V2100V2100VDC的电压范围内正常工作；的电压范围内正常工作；的电压范围内正常工作；的电压范围内正常工作；改进电源滤波回路，使电源的抗电压冲击能力提高，运行更加稳定；改进电源滤波回路，使电源的抗电压冲击能力提高，运行更加稳定；改进电源滤波回路，使电源的抗电压冲击能力提高，运行更加稳定；改进电源滤波回路，使电源的抗电压冲击能力提高，运行更加稳定；改进主机与控制器之间的供电与通讯方式，提高设备运行的安全性；改进主机与控制器之间的供电与通讯方式，提高设备运行的安全性；改进主机与控制器之间的供电与通讯方式，提高设备运行的安全性；改进主机与控制器之间的供电与通讯方式，提高设备运行的安全性；鞍山市新思创电力电子有限公司工矿1500V直流电力机车车载电源4采用可靠性更高的微型计算机控制电源的工作，提高了系统的抗干扰采用可靠性更高的微型计算机控制电源的工作，提高了系统的抗干扰采用可靠性更高的微型计算机控制电源的工作，提高了系统的抗干扰采用可靠性更高的微型计算机控制电源的工作，提高了系统的抗干扰能能能能力，使系统的智能化程度更高；力，使系统的智能化程度更高；力，使系统的智能化程度更高；力，使系统的智能化程度更高；软件：软件：软件：软件：改进了电源的开关机方式，可有效地防止开、关机时对功率器件造成改进了电源的开关机方式，可有效地防止开、关机时对功率器件造成改进了电源的开关机方式，可有效地防止开、关机时对功率器件造成改进了电源的开关机方式，可有效地防止开、关机时对功率器件造成的的的的冲击和致命的破坏，使器件的使用寿命更长；冲击和致命的破坏，使器件的使用寿命更长；冲击和致命的破坏，使器件的使用寿命更长；冲击和致命的破坏，使器件的使用寿命更长；改进了主机与控制器之间的通讯模式，支持双显示器工作改进了主机与控制器之间的通讯模式，支持双显示器工作改进了主机与控制器之间的通讯模式，支持双显示器工作改进了主机与控制器之间的通讯模式，支持双显示器工作,,,,使电源设计使电源设计使电源设计使电源设计更加人性化，使用更安全操作更方便；更加人性化，使用更安全操作更方便；更加人性化，使用更安全操作更方便；更加人性化，使用更安全操作更方便；改进了输入电源的检测方式，使得系统保护更迅速、更完善，大大降改进了输入电源的检测方式，使得系统保护更迅速、更完善，大大降改进了输入电源的检测方式，使得系统保护更迅速、更完善，大大降改进了输入电源的检测方式，使得系统保护更迅速、更完善，大大降低低低低了主要器件的损坏率；了主要器件的损坏率；了主要器件的损坏率；了主要器件的损坏率；增加看门狗功能，使得程序运行更可靠。增加看门狗功能，使得程序运行更可靠。增加看门狗功能，使得程序运行更可靠。增加看门狗功能，使得程序运行更可靠。二、产品功能二、产品功能二、产品功能二、产品功能该产品是车载电源的系列产品之一，主要用于大型冶金、矿山、煤矿等企业中1500V直流电力机车上，取消原发电机组和电压调节器，是原机械式发电机组更新换代产品。使用该产品可以直接向蓄电池组、控制系统及照明系统供电，达到节能和提高作业率的目的。图一三、型号说明鞍山市新思创电力电子有限公司工矿1500V直流电力机车车载电源5车载电源的型号按下列型式命名：PDK──□──□额定输入电压（VDC）额定输出电压（VDC）直流电力机车用车载电源四、产品特点该产品采用IGBT模块做脉宽调制，采用PWM做定压限流控制（见方块图一），采用高频变压器提高耐压，并且使其输出电压稳定；采用双微型计算机对系统进行控制，实现智能控制与人机对话。方块图一●技术含量高该产品采用IGBT模块做脉宽调制，将1500V直流电调制成20KHZ高压交流电，经高频变压器变成低压交流，再经整流滤波成所需的直流电。采用双微型计算机对系统进行控制：其一控制电源启动，检测系统内各项参数及故障报警，实现智能控制，并与显示部分实现串行通讯；其二接收其一发送的数据，显示系统内各状态，通过按键输入设定参数，实现人机对话。鞍山市新思创电力电子有限公司工矿1500V直流电力机车车载电源6●智能型利用双微型计算机进行系统智能控制和保护（保护系统见方块图二），实现主机和控制器的通讯。单片微型计算机一控制电源启动，检测系统故障并实时报警，如：输入电压、电流，输出电压、电流，监测输入高压状态，检测环境温度等，实现高智能控制。单片机二与单片机一进行串行通讯，接收单片机一发送的数据，在控制器上显示系统内部各状态，并可通过控制器按键输入设定的各项参数，以全数控方式调整系统内部设置，实现人机对话，使系统稳定、可靠的运行。方块图二●人性化改变以往主机与控制器之间的通讯模式，支持双控制器（显示器）工作，在电机车的两端操作室可以任意操作电源，给司乘人员带来极大的方便。全部控制由安装在操作室内的控制器上的一个开关和两个按钮控制电源。控制器可显示实时输出电压、输出电流。报警时由工作时显示“输出电压V”、“输出电流A”变成显示故障原因。●可靠性高机内采用单片机对系统软硬件进行了完善的保护。保护功能有：输入过压、欠压、过流；输出过压、过流；模块温度等。当上述任一参数超过所设定值时，系统便会自动关机并同时发出报警，控制器指示灯显示报警原因，使机内主要器件不致损坏。●软启动为了防止全压启动损坏系统硬件，设计时考虑由单片机来控制启动过程，鞍山市新思创电力电子有限公司工矿1500V直流电力机车车载电源7即由0开始直至全压启动工作。在此过程中单片机自动对系统进行检测，若有异常，则自动关机并同时报警。●节能采用了先进的IGBT模块做功率器件，取代了原来能量转换型式，节约能源在70％以上。●无噪音由于该产品是半导体器件组成，噪声≤60db。●体积小该产品只是原来发电机组重量的二十分之一。●安装容易只需将该电源四个地脚镙栓固定在原发电机位置，控制器固定在操作室内；确认正、负极后，接入输入输出导线和通讯线即可。五、主要技术指标简介额定输入电压VDC：1500额定输出电压VDC：60（100）(括号中为：PDK-100-1500型参数)输出电流A：≤60（40）输出电压调整率％：±1输出电流调整率％：≤1电源效率％：≥80输入电源允许波动范围VDC：1250～2000（输出≥60VDC）纹波系数％：＜5保护：输入过压VDC：≥2000输出过压VDC：≥65（110）输入过流A：≥5输出过流A：≥65（50）过热℃：≥85外形尺寸mm：375×580×300重量Kg：≤35噪声db：≤60鞍山市新思创电力电子有限公司工矿1500V直流电力机车车载电源8六、使用方法1、基本环境条件工作环境：温度℃：－40～＋85湿度％：≤90海拔m：≤1200电源使用场所：无腐蚀性气体、无爆炸危险、通风良好。2、安装与接线该产品为高压电器设备，应安全放置避免触电，机体四周要留有一定空间。要用镙栓将本电源固定在机车上（安装结构件见附件一）。地脚与车体之间要有减震系统。电源工作时，机体内产生热量，需电源内风机向外排放，所以安装时机体四周要留有足够空间，每侧不小于200mm，保证机内进风及排风畅通。机箱后面板上有一对瓷接线端子（见图二），上面分别标有“＋”、“－”，为高压输入端；机箱前面板有一对塑胶端子为低压输出(接线方法详见附件二)，红色为“＋”、黑色为“－”。机箱前面板左侧有两个控制接口（见图三），用随机所带两端带插头的两根通讯电缆，同固定在两端控制室的控制器（见图四）分别连接。司乘人员在车的两端可以任意操作，并通过控制器上的显示正确使用本机。图二鞍山市新思创电力电子有限公司工矿1500V直流电力机车车载电源9图三3、操作●接通控制器上的“电源”开关，系统进入待机状态，控制器和主机上“电源”指示灯亮，控制器上“输出电压V”显示蓄电池电压，“输出电流A”显示为“0”●按下控制器“启动”按键，“工作”指示灯亮，车载电源开始工作，控制器显示输出电压和输出电流；此时显示的“输出电压V”是车载电源输出电压，“输出电流A”是车载电源输出电流●按下控制器上“显示”按键，可改变显示状态，序号及对应状态见表一：●按住“电源”开关1秒后，车载电源关闭。表一4、故障报警系统设置自动报警装置，如果操作不当或发生故障，车载电源会自动关闭，并发出报警声，控制器（显示器）同时显示系统故障原因。故障时故障原因及报“输出电压V”表显示“输出电流A”表显示1输入高压值=表读数×102～6内部高压值=表读数×107～8一次电流值9机箱内部温度值鞍山市新思创电力电子有限公司工矿1500V直流电力机车车载电源10警编号见表二：如果发生上述报警现象，按下控制器“启动”键可解除报警，主机回到待机“输出电压V”显示“输出电流A”显示故障原因车载电源型号1实际输出电压值输出过压PDK-60-1500PDK-100-15002实际输出电流值输出过流PDK-60-1500PDK-100-15003实际输入高压值输入电压PDK-60-1500PDK-100-15004实际分压值分压过高PDK-60-1500PDK-100-15005实际分压值分压过高PDK-60-1500PDK-100-15006实际分压值分压过高PDK-60-1500PDK-100-15007实际分压值分压过高PDK-60-1500PDK-100-15008实际分