蓄电池机车脉冲调速双头控制改造

蓄电池机车脉冲调速双头控制改造

赵江河

赵江河（河北金牛能源股份有限公司）

摘要：根据煤矿井下的实际需要，对防爆特殊型蓄电池机车进行了脉冲调速双头控制改造，本文对控制系统的主要组成、工作原理、功能特点等作了详细的说明。

关键词：脉冲调速双头控制电机车

0引言

防爆特殊型蓄电池机车主要用于高浓度、沼气和煤气爆炸危险矿井的进风巷和采区进风巷等主要运输巷道中，作为牵引矿车运输原煤、矸石、设备及矿井工作人员之用，触头式控制器在运行中控制系统事故多，维护不便，我们在电机车上推广使用斩波调速装置，代替传统串联电阻方法控制车速调节，另外，单司机控制的电机车倒车时司机视线被机车电源装置挡住，看不到机车后的情况，常常发生人身伤亡以及设备损坏，给煤矿生产带来了许多安全隐患。为此，我们在原有单司机控制式改为双控斩波调速控制器。

1CDXT2-8型电机车主要电气部件

2电机车操作过程

电机车采用两台直流串激牵引电动机驱动，并由安装在车体上的蓄电池电源装置通过插销与电气设备接通，驾驶司机操纵控制器上的换向手柄和调速手柄电机车运行，调速手柄位置处于“零位”时，换向手柄才能动作；换向手柄转动至“正”或“反”向运动位置，转动调速手柄，电机车从慢慢启动到快速运行，电机车启动、运行速度由斩波调速控制器调节，实现无级调速。制动装置为手动机械抱闸式，同时配有撒砂装置，制动效果良好。

3双控机车改造的实现

CDXT2-８型单司机室控制电机车改造为斩波调速双司机室控制电机车需要两个驾驶室，增加1台控制器及一套电气连接线路，配有两端制动系统和撒砂系统。

双控电机车在两端驾驶室各装1台控制器，主控制器主要由可控硅斩波器、触发电路、换向机构、调速机构、隔爆箱等组成。斩波器主要由可控硅KK1和KK2、电容Cf、自耦变压器B、充电二极管D2等组成。触发电路由集成稳压块7812、降压电阻（R5,R6）、555脉冲发生器、电子延时电路、脉冲放大电路、脉冲变压器（B1,B2）及安装在调速机构上可变电阻器（1RW，2RW）组成；可变电阻器由无数干簧管与金属膜电阻串并联组成，由磁铁块驱动干簧管。副控制器主要由换向机构、调速机构、照明灯降压电阻（RF1，RF2）、隔爆箱等组成，主副控制器共用1套可控硅斩波器调速装置。为了防止1台控制器在工作时，另一台控制器又送上电而造成重大事故，在控制器的换向机构上各装了1对闭锁装置开关（1HX，2HX），实现其中任意1台控制器开始工作，另一台控制器的换向机构即自行闭锁，从而保证了电机车运行安全及可靠工作。同时在两台控制器的调速机构上各装了一个全速位置开关（1TX,2TX），保证调速手柄在最大位置时，机车在全速状态运行。

4机车运行工作原理

以主控制器工作，正转运行为例分析：转动换向手柄至“正”向位置，工作过程如下：

4.1合上1ZK，同时给主电路和控制电路供电。由于主脉冲延时，故先产生副脉冲触发KK2，使其导通，换向电容C1正向充电。经地回电源，充电终了，KK2自行关断。

4.2触发KK1，则有两个工作程序。①KK1导通，电动机两端加上蓄电池电压，电流经ZK-M-KK1-BL1－蓄电池负极。②与此同时，CF上的蓄能经KK1，L2、D2放电，由于L2的存在，使Cf反向充电，Cf的反向电压被D2所保持。

4.3一定时间后，触发KK2,使Cf的反向电压加在KK1上，迫使KK1关断。Cf放完电后，蓄电池电压再度通过KK2给Cf充电，充电终了，KK1再度自行关断，完成一个工作周期。为了防止机车失控，KK1、KK2选择具有开通速度快，关断时间短的快速晶闸管可控硅。

通过转动调速手柄来改变1RW电阻的磁铁块相对位置，即改变了KK1导通与关断的时间比，使电机两端的平均电压在0—变化，电机车速度便相应改变。当手柄转到最大位置时，全速位置开关1TX动作断开，555脉冲发生器7，8端点间电阻为无穷大，KK1常通，电机两端的电压为140V蓄电池额定电压，电机车动力增加，满足重载运输的需求。

4.4在KK1关断后，电机M的电流经二极管D1续流，保证电机正常运行。

4.5控制器改变机车方向是通过励磁绕组反接实现的。

4.6增加能耗制动功能，当控制器手把打到制动位置，电阻R1作为电动机的负载，两电动机互相连接成为发电机工作制下工作，从而实现能耗制动。

5结束语

我们对井下使用的9台CDXT2-8蓄电池电机车陆续进行了改造，改造后的电机车电路简单，调速均匀，操作灵活，过载能力强。节约电能，投入使用后，使用寿命明显增长，其维护量大大降低，有效的提高电机车运行效率和安全性，同时降低检修和维护费用，有很好的经济效益和社会效益。