[實用新型]一種機車分布式輔助電路電源系統

無效

• 申請號: 200620052315.1
• 申請日: 2006-09-26
• 公開（公告）號: CN200964061Y
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 樊運新;廖洪濤;藍正升;李希寧;張彥林;顏罡
• 申請（專利權）人: 中國南車集團株洲電力機車有限公司
• 主分類號: B60L1/00
• 分類號: B60L1/00;H02M5/25
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 趙洪

技術領域

本實用新型屬于一種機車電路的電氣系統裝置，尤其是指一種機車輔助電路的電源系統，主要用于電力機車、電動車組的輔助電路中。

背景技術

現有機車輔助電路型式的技術水平主要有三種。第一種為：機車的輔助電路電源系統由一臺或兩臺劈相機給輔機電機供電，當劈相機故障時用某一臺牽引風機代替劈相機給機車輔機電機供電。這種電路的功率因數、效率都很低，三相電壓不平衡度很大，大大影響輔機的性能、可靠性和壽命；電源相對集中，一旦兩臺劈相機發生故障時將造成機破；不能變頻變壓起動，容易造成電源系統和輔機電機大電流而損壞電路系統。第二種為：機車的輔助電路電源系統由一臺或兩臺輔助變流器供電。這種電路雖然解決了第一種輔助供電系統的某些缺點，如：功率因數、效率有所提高；也解決了不能變頻變壓起動，容易造成電源系統和輔機電機大電流而損壞電路系統的問題。但是電源系統還是相對集中一旦一臺或兩臺變流器發生故障時將造成機車降功率運行或機破。第三種為：機車的輔助電路電源系統由一臺或兩臺輔助逆變器供電，而輔助逆變器由交流傳動機車主電路的中間回路供電。這種電路具有第二種電路的優點和缺點，同時由于主電路中間電壓較高，那么電路設計時考慮的絕緣電壓等級也較高，給電路設計帶來難度；這種型式的逆變器輸出的諧波電壓和諧波電流很大，造成輔助電路系統的損耗很大，效率低；為了解決以上兩個問題，往往在輔助逆變器的輸出端加裝輔助變壓器加以解決，這樣一來就增加了輔助系統的成本。同時和第二種電路型式一樣不能解決系統冗余設計和可靠性的問題。這種輔助電路電源系統僅局限于在交流傳動電力機車、電動車組動車上應用，并要求主傳動系統具有相應的接口。

綜上所述，現有的機車輔助電路型式都存在一些不足，因此，很有必要對此加以改進。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，針對現有機車輔助電路型式的不足，提出一種功率因數、效率更高，三相電壓平衡度好。能有效解決系統冗余設計和可靠性問題的機車輔助電路電源系統。

根據本實用新型的目的所提出的技術實施方案是：一種機車輔助電路電源系統，整個電路系統采取分布式的供電方式，包括一個主變壓器，主變壓器輔助繞組為整個電路的電源供電裝置；至少兩個相對獨立的整流器，整流器用于將變壓器輔助繞組的電源整流為適合的電源；一個以上可變頻變壓控制的逆變器和一個以上可定頻定壓控制的逆變器，其中，可變頻變壓控制的逆變器用于向可變頻變壓供電的輔機(A類輔機：如牽引風機、冷卻塔風機)供電；可定頻定壓控制的逆變器用于向定頻定壓供電的輔機(B類輔機：如壓縮機、輔助變流器風機、油泵、水泵等)供電，在電路系統中還包括一個以上的三相線路接觸器和三相自動開關等部件。

整個機車輔助電路電源系統的供電方式是：由變壓器輔助繞組同時給兩個整流器供電，兩個整流器又通過兩個獨立的中間回路分別向各逆變器供電。逆變器分為兩類：一類為可變頻變壓控制的逆變器，為可變頻變壓供電的輔機(A類輔機：如牽引風機、冷卻塔風機)供電，每個輔機由一個逆變器供電；另一類為可定頻定壓控制的逆變器，為定頻定壓供電的輔機(B類輔機：如壓縮機、輔助變流器風機、油泵、水泵等)供電，每個輔機由一個逆變器供電。每個相鄰的逆變器給輔機可實現冗余供電，當某個或某幾個逆變器故障時，可通過相應的三相接觸器(KM)和相應的三相自動開關(QA)進行故障轉換。設計時考慮逆變器的容量足夠可以承擔兩個或兩個以上的輔機電機所需的電源容量和故障轉換電路的設計，當某些逆變器發生故障時可以通過故障轉換電路的切換以保證輔機繼續工作，從而不影響機車的正常運用，大大提高了系統的可靠性。

同時，在分布式的輔助逆變器內配有機車級分布式通訊網絡控制系統，使機車分布式輔助電路電源系統及易于實現各種控制，并易于實現電源系統的狀態檢測、故障診斷、檢修維護等。

通過控制系統的優化設計還可以保證逆變器的順序起動、變頻變壓起動和調速控制，極大地減少了啟動過程中大電流對輔機、電源系統和輔助電路系統的沖擊，提高了系統的性能、可靠性和效率。

本實用新型的優點在于：

1、解決了現有三種機車輔助電路電源系統的問題和缺點；

2、易于實現輔助電源系統的狀態檢測、故障診斷，為檢修維護提供極大的方便；

3、每個逆變器的容量相對較小，易于實現模塊化、系列化設計，元器件易于采購和降低成本；

4、適合在直流傳動和交流傳動機車、電動車組上運用。

附圖說明

圖1為本實用新型電氣線路原理圖。