摘 要

本次设计主要是讨论大功率晶闸管并联均流试验台硬件电路设计，通过对电力机车整流柜晶闸管整流电路的分析，提出均流试验台电路的的设计方案。对照电路方案对方案中各部分的电路进行了设计。

本文的主要内容是针对晶闸管的使用电流参数设计其均流试验电路。试验电路中包括均流试验的电流功率提供电路，被测试晶闸管的触发电路、试验过程的电参数检测电路和试验过程的控制电路。试验中采用晶闸管导通后自负载的设计，避免了试验台大电流负载的设计，降低了试验台的功率损耗和整流柜试验时的工作电压。试验过程中采用计算机的测试系统，可以实现试验过程的自动测试、自动记录和报表的自动生成。

均流试验是电力机车整流柜出厂交付使用前都必须进行的试验之一，通过本试验台的测试，可以保障电力机车在运用过程中安全可靠地工作。

关键词：晶闸管；均流检测；整流柜；试验台；

Abstract

This design mainly discussed the design of the hardware circuit of the current distribution test of the paralleled high power thyristor test-bed. Through the analysis of rectifier circuit of the electric locomotive rectifier thyristor tubes,The current test bench circuit design scheme was proposed. Control circuit scheme of the scheme in various parts of the circuit were designed.

The main content of this paper is for thyristor using current parameters design the current test circuit. Test circuit comprises a flow experimental current power supply circuit is tested in the thyristor trigger circuit and control circuit of the testing process of the electric parameter detecting circuit and test process, test the thyristor turn-on after load design, to avoid the load test NTU current design, reduces the test power loss and rectifier cabinet test voltage. During the test by computer test system, can realize the test process of automatic test, automatic record and report automatic generation.

Current distribution test is one of the test that must be carried out before the use of electric locomotive rectifier cabinet. Through the test of the test bench, it can ensure the reliable operation of electric locomotive in the process of using.

Key words: thyristor; current detection; rectifier cabinet;test bench;

目录

摘要 I

Abstract I

第一章 绪论 1

第二章 整流装置组成与分析 3

2.1硅整流装置检修规程的要求 3

2.2整流装置设计要求 4

2.3 整流柜的组成与功能 4

2.3.1整流柜的组成 4

2.3.2整流柜的功能 5

第三章 晶闸管组成与功能 6

3.1晶闸管的基本结构与工作原理 6

3.2均流试验中晶闸管的主要参数 7

3.2.1晶闸管电流参数 7

3.2.2晶闸管的动态参数 7

第四章 均流试验台测试原理 8

第五章 试验台控制系统设计 9

5.1试验台主电路设计 9

5.2 实验台PLC控制设计 10

第六章 晶闸管触发电路设计 13

6.1触发电路基本原理 13

6.2晶闸管触发电路的设计 14

6.3单片机系统设计 14

6.4触发板电源电路设计 15

6.5触发板驱动电路设计 15

第七章 均流试验台电流检测电路 18

7.1 均流试验原理 18

7.2传感器的选择以及参数的介绍 19

7.3数据采集系统设计 21

第八章 总结与展望 23

8.1设计总结 23

8.2 设计的经济性 23

8.3设计展望 23

参考文献 24

致谢 25

第一章 绪论

随着时代发展电力机车正在改变我们生活，高铁越来越成为普通人选择出行的工具，并且随着最近高铁线路的计划，新增的高铁线路将对当地经济发展发挥重要作用，因此机车的研究对于我们来说具有十分重要的意义。机车的安全是机车最为重要的部分，保障机车能安全行驶是设计环节中必须考虑的，而均流试验是电力机车装车运行时必须进行的测试，因此均流试验台的设计将是一个重要的课题。

电力机车整流柜并联晶闸管或二极管均流试验台的作用主要是对硅整流柜整流桥臂并联整流管均流系数的自动测量，通过对测量值分析，对被测试的整流柜的并联晶闸管或二极管判断其匹配的合格性，以便检修工作人员准确方便的进行作业，保障并联整流管的均流参数符合正常运行的要求。

电力机车整流柜的并联整流管要达到良好的均流测试环境时，其整流柜中并联整流管组成的整流桥内部要通过极大的电流，可能高达几千安培的电流通过整流桥臂的整流管才能测试出并联整流管的均流系数。虽然电力机车在工作时可输出很大的电流并且能满足试验要求，但是这样需要的能量会达到几千千瓦，这样将耗费很多的能量，同时还需要试验设备提供相应的的负载（如电阻）来消耗此能量，这样做试验设备的体积会很大，同时需要很大的耗能，不符合试验设备的小型化和节能环保的要求。如果由机车运行来充当牵引动力提供试验负载会使不安全的因素增多，增加了机车运行的要道计划和铁路线路的压力，在实际操作中是不可行的。

整流柜并联整流管均流试验台作为电力机车主变流器的主要试验设备之一，是确保电力机车能正常行驶的关键设备。根据铁道部的相关规定，电力机车主整流柜在其经过检修后都一定要进行串联整流管的均压测试和并联整流管的均流测试，只有其测试合格才能被允许装车运用。