[發(fā)明專利]高速動車組轉(zhuǎn)向架供電方式牽引變流器主電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410722605.1
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN105711431A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高永軍;管俊青;張桂成;衛(wèi)鋼;張瑞峰;顧秀江;伍益民
• 申請（專利權(quán)）人: 永濟(jì)新時速電機(jī)電器有限責(zé)任公司
• 主分類號: B60L9/00
• 分類號: B60L9/00;H02P5/74;H02M5/458
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;黃健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高速動車組技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速動車組轉(zhuǎn)向架供 電方式牽引變流器主電路。

背景技術(shù)

高速動車組技術(shù)近年來得到了飛速的發(fā)展，牽引變流器是高速動車組的 重要組成部分。牽引變流器輸出三相交流電以驅(qū)動高速動車組內(nèi)的牽引電機(jī) 運(yùn)行，從而驅(qū)動動車組的運(yùn)行。

牽引變流器一般由整流器、母線電壓處理回路和逆變器等組成。其中， 整流器對輸入的電壓進(jìn)行整流處理，母線電壓處理回路維持母線電壓的穩(wěn)定， 從而保證逆變器能夠根據(jù)穩(wěn)定的母線電壓控制牽引電機(jī)的可靠運(yùn)行。因此， 保證整流器輸出電壓波形穩(wěn)定，盡量降低諧波，以及保證母線電壓的穩(wěn)定， 對于牽引電機(jī)的可靠運(yùn)行以及牽引變流器的器件安全至關(guān)重要。另外，現(xiàn)有 的動車組技術(shù)方案中，多采用車控模式，即一臺逆變器驅(qū)動4臺牽引電機(jī)運(yùn)行。 這種主電路的牽引變流器多采用開環(huán)的控制方式，整體控制性能較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題，本發(fā)明提供一種高速動車組轉(zhuǎn)向架供電方式牽 引變流器主電路，用以實現(xiàn)對牽引電機(jī)的安全、可靠控制。

本發(fā)明提供了一種高速動車組轉(zhuǎn)向架供電方式牽引變流器主電路，包括：

依次連接的預(yù)充電電路、整流電路、母線電壓處理電路和逆變電路；

所述預(yù)充電電路，用于在所述牽引變流器初始上電時控制輸入電流的變 化幅度，所述預(yù)充電電路包括第一預(yù)充電電路和第二預(yù)充電電路；

所述整流電路包括并聯(lián)連接的第一四象限整流器和第二四象限整流器；

所述第一四象限整流器的第一輸入端與所述第一預(yù)充電電路的輸出端連 接，所述第一四象限整流器的第二輸入端與牽引變壓器的二次側(cè)輸出繞組N1 連接，所述第一預(yù)充電電路的輸入端與所述牽引變壓器的二次側(cè)輸出繞組P1 連接，所述第一四象限整流器的第一輸出端和第二輸出端分別連接在母線的 正端和負(fù)端；

所述第二四象限整流器的第一輸入端與所述第二預(yù)充電電路的輸出端連 接，所述第二四象限整流器的第二輸入端與所述牽引變壓器的二次側(cè)輸出繞 組N2連接，所述第二預(yù)充電電路的輸入端與所述牽引變壓器的二次側(cè)輸出繞 組P2連接，所述第二四象限整流器的第一輸出端和第二輸出端分別連接在母 線的正端和負(fù)端；

所述母線電壓處理電路包括二次濾波電路和支撐電容，所述二次濾波電 路和所述支撐電容并聯(lián)連接在所述母線的正端和負(fù)端間；所述二次濾波電路 用于濾除所述整流電路輸出電壓即母線電壓中的二次諧波，所述支撐電容用 于去除所述輸出電壓中的紋波；

所述逆變電路包括并聯(lián)連接的第一三相逆變器和第二三相逆變器，所述 第一三相逆變器的第一輸入端和第二輸入端分別連接在母線的正端和負(fù)端， 所述第一三相逆變器的三相輸出端連接兩個牽引電機(jī)；所述第二三相逆變器 的第一輸入端和第二輸入端分別連接在母線的正端和負(fù)端，所述第二三相逆 變器的三相輸出端連接另兩個牽引電機(jī)；

所述第一三相逆變器連接的所述兩個牽引電機(jī)位于一個轉(zhuǎn)向架上，且所 述兩個牽引電機(jī)中的一個為正轉(zhuǎn)，另一個為反轉(zhuǎn)；所述第二三相逆變器連接 的所述另兩個牽引電機(jī)位于另一個轉(zhuǎn)向架上，且所述另兩個牽引電機(jī)中的一 個為正轉(zhuǎn)，另一個為反轉(zhuǎn)。

本發(fā)明提供的高速動車組轉(zhuǎn)向架供電方式牽引變流器主電路，包括依次 連接的預(yù)充電電路、整流電路、母線電壓處理電路和逆變電路。其中，預(yù)充 電電路用于在牽引變流器初始上電時控制輸入電流的變化幅度，使得輸入整 流電路的電流的變化幅度不至于過大，有利于降低對變流器各器件的損壞； 整流電路包括并聯(lián)連接的兩個四象限整流器，從而能夠提高濾除電流中高次 諧波的效果；母線電壓處理電路包括二次濾波電路和支撐電容，用于濾除電 壓中的二次諧波和紋波，使得輸入逆變電路的電壓更加準(zhǔn)確穩(wěn)定；逆變電路 包括兩個并聯(lián)的逆變器，每個逆變器驅(qū)動兩個牽引電機(jī)，且同一逆變器驅(qū)動 的兩個牽引電機(jī)位于同一個轉(zhuǎn)向架上，且一個為正轉(zhuǎn)，一個為反轉(zhuǎn)，以該轉(zhuǎn) 向架方式驅(qū)動牽引電機(jī)具有更佳的可靠性。通過控制輸入電流的變化幅度、 濾除輸入電流中的高次諧波、濾除母線電壓的二次諧波、紋波，使得輸入逆 變器的電壓準(zhǔn)確可靠，有利于保證對牽引電機(jī)的安全可靠驅(qū)動。

附圖說明

圖1為本發(fā)明高速動車組轉(zhuǎn)向架供電方式牽引變流器主電路實施例一 的電路組成示意圖；