湖南铁道职业技术学院毕业设计说明书
控制电源测量仪表有直流电压表650PV(量程150V)，其中650PV安置在电源配电屏上，直流电流表为640PA（量程±100A）及其分流器672RS，648PA（量程100A）及其分流器673RS，其中640PA安装在电源配电屏上检测放电及充电电流，输出“﹢”电流指示为放电电流，反之，输入“﹣”电流指示为充电电流，所以采用双向指针电流表。648PA设在副司机台上指示控制电路总负载电流值。
控制电源的配电及保护:控制电源硅整流装置和蓄电池的短路保护采用自动空气开关600QA、601QA（整定值50A）；过电压保护采用R-C吸收电路，硅整流装置输入端为电阻KBR（阻值20Ω），电容KBC（容量10uF），各个硅臂还有R-C保护。控制电源各配电支路均采用单级自动空气开关（TH-5SB型），它们既作为各支路的配电开关，可人为分合，又可作为各支路的短路与过流保护开关，进行保护性分断。控制电路的配电支路有受电弓1ZK，主断路器2ZK，司机控制器3ZK，电子控制4ZK，辅机控制5ZK，前照灯6ZK，副前照灯7ZK，车内照明8ZK，电扇9ZK，逆变电源10ZK，自动信号11ZK，自动停车12ZK，无线电台13ZK，电控制动14ZK。另外，在控制电源屏上还装有辅助电路202导线的几条配电支路，也均以自动开关保护，它有司机室取暖（15、16ZK），前窗加热（17、18ZK），220V插座（19、20ZK），作为电源保护用的自动开关有交流电源（600QA），蓄电池（601QA），各配电开关基本参数见下表。
控制电源屏有3个刀开关：整流器刀开关KGK（单刀单投），蓄电池刀开关DCK（双刀单投），接地刀开关KJDK（双刀单投）。操作时要注意操作程序，先合KJDK和DCK，再合KGK，尤其在库内用电源时必须要先完成上述刀开关合闸程序，再送入库用辅助电源。 代号 整定 电流（A） 额定 电压（V）
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名称型号
受电弓 主断路器 控制器 电子控制 辅机控制 前照灯 副前照灯 车内照明 电扇 逆变电源 TH-5SB
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自动信号
自动停车 无线电台 电空制动 取暖电炉1 取暖电炉2 窗加热1 窗加热2 插座1 插座2 交流电源 蓄电池 TH-5SB
第3章 110V电源控制电路分析
第1节 各种元器件工作特性
二极管：二极管最重要的的特性就是单向导电性，即正向电压导通电阻很小，反向电压时导通电阻很大或无穷大。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。电路中将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式称为正向偏置;相反则为反向偏置。当加在二极管两端的电压很低时，流过二极管的正向电流很小，二极管仍不能导通，只有当正向电压达到某一数值时，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V以后，二极管才能导通，导通后二极管两端的电压基本保持不变，锗管约为0.3V，硅管约为0.7V，称为二极管的正向压降。若二极管的正极接低电压端，负极接高电压端，此时二极管中几乎没有电流流过，二极管处于截止状态，称为反向偏置。二极管反向偏置时仍然会有会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值时，反向电流急剧增大，二极管将失去单向导电性，称为击穿。
二极管其作用有：在电力电子电路中，电力二极管有广泛的应用，它可以作为整流、续流，以及电压隔离、钳位、保护等器件。在应用时，要按实际要求选择不同类型的电力二极管。其主要类型有：
(1)普通二极管 ，又叫整流二极管，多用于开关频率不高(1kHz以下)的整流电路中。其反向恢复时间一般大于5μS，而正向电流额定值和反向电压额定值可以达到数千安和数千伏以上。
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(2)快恢复二极管简称快速二极管。其反向恢复时间小于5μs，快恢复外延二极管反向恢复时间更短，在100ns以下。
(3)肖特基二极管 其优点是反向恢复时间很短，一般为10～40ns；正向恢复过程中没有明显的电压过冲；开关损耗和正向导通损耗都比快速二极管小。其缺点是反向漏电流大且对温度敏感；当提高反向耐压时，其正向压降也相应增加，甚至不能满足要求。
感性负载下的半控桥整流电路，由于本身的自然续流作用，即使不接续流二极管，其输出电压波形也不会出现负值。但是一旦触发脉冲丢失，在大电感负载情况下，则会使晶闸管失控，因此，仍要在负载两端接上续流二极管，防止失控。
二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极）大多采用一种色圈标出来，而发光二极管可以从引脚的长、短来识别，长脚为正极，短脚为负极。
三极管：主要功能是电流的放大和开关作用，由两个PN结构成，共用的一个电极为集电极（用字母b表示），其他两个极为集电极（用字母c表示），和发射极（用字母e表示），由于不同的组合方式，构成了NPN(箭头朝里)和PNP（箭头朝外）两种三极管。
晶闸管：晶闸管是晶体闸流管的简称，它包括普通晶闸管和双向、门极关断、逆导、快速等晶闸管。普通晶闸管(Thyristor)曾称为可控硅整流器，常用SCR(Siliccm Controlled Rectifier)表示。在实际应用中，如果没有特殊说明，晶闸管皆指普通晶闸管。
晶闸管主要用来组成整流、逆变、斩波、交流调压、变频等变流装置和交流开关以及家用电器实用电路等中，由于上述装置特别是变流装置是静止型的，具有体积小、寿命长、效率高、控制性能好，并且具有无毒、无噪声、造价低、维修方便等优点，因此得到广泛的应用。晶闸管是一种大功率半导体器件，具有三个PN结，引出三个极，阳极A，阴极K，门极G，流过晶闸管阳极的电流称为阳极电流，晶闸管阳极和阴极两端的电压，称为阳极电压。门极电压连接晶闸管的门极G和阴极K，组成控制电路，称为触发电路，流过门极的电流称门极电流，门极与阴极之间的电压称为门极电压。
晶闸管导通的条件是：阳极加正电压，门极加适当的正向电压。 晶闸管关断的条件是：流过晶闸管的电流小于维持电流。
电阻：电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可以说是一个耗能元件，电流经过它就产生热能，电阻在电路中起分压，限流或者做负载用。与电容一起可以组成滤波器及延时电路，在电源电路、控制电路中做取样电阻，在半导体管电
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路中用作偏置电阻确定工作点。
电容：电容应用于电源电路，实现旁路，去耦，滤波和储能等作用。 集成电路是应用半导体制造工艺，把整个电路的晶体管、电阻、电容等元件和连线等都制造在一块半导体基片上，形成一块不可分割的固体块。它从根本上动摇了原来电子电路的概念，实现了元件、电路和系统的结合。集成电路显示出许多分立元件无法比拟的优点，它体积小、重量轻、功耗小、性能好，由于外部引线大为减少，减少了故障，提高了可靠性。集成运算放大器是一种多级直接耦合的高放大倍数的放大电路，它既能放大缓慢变化的直流信号，又能放大交流信号，用运算放大器及其反馈网络，可以构成多种运算电路，如我们在此分析的比例-积分运算电路就是其中的一种。
比例-积分运算电路
R1
U C R2 ∞ U0 R3
这种运算器又称PI调节器，常用于控制系统，以保证控制系统的稳定性和控制精度。改变R1和电容，可调整比例系数和积分常数，以满足控制系统的要求。
U0?﹣（R1i1?Uc）
第2节 控制电源柜插件箱
控制电源柜的插件箱是电源柜的控制部分。装有4块插件，分A、B两组，由A、B转换开关DKK控制，箱体内还装有同步信号变压器。其功能如下:
(1)向110V直流电源主电路中的晶闸管提供移相触发脉冲，及使110V输出电压保持稳定；另一方面起限流作用，确保输出电流限制在55A±10%以内。
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