[實用新型]一種鐵路車輛用三相逆變器

有效

• 申請號: 201520055877.0
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN204597807U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 關玉蘭
• 申請（專利權）人: 天津福海銀洋能源科技開發有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/32;H02M1/12;H02H7/122
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 萬津玲

技術領域

本實用新型屬于電力電子技術領域，尤其涉及一種鐵路車輛用三相逆變器。

背景技術

逆變電源技術是依托先進功率轉換技術、數字控制技術、高頻開關變換技術、脈寬調制技術、電磁兼容技術、智能充放電技術、網絡技術和驅動技術等新工藝技術發展起來的一門綜合技術。逆變電源是一種含有儲能裝置，以三相逆變器電路組成的電源。自二十世紀六十年代出現了一種新型逆變電源以來，歐美等發達國家相繼開始了針對于逆變技術的深入研究工作。相應的逆變技術也相應的得到發展。

近年來，高速鐵路在我國得到了迅猛的發展，高鐵機車的速度也越來越快。逆變電源作為一種鐵路專用電源，主要由逆變器、逆變器控制電路等部件構成。授權公開號為CN201430544Y的中國專利公開了一種三相逆變器，其包括正總線、負總線和中性線，其特征在于：在正總線和負總線之間連接有三相逆變電路單元，三相逆變電路單元的輸出端連接三相輸出接觸器，所述的三相逆變電路單元的每一相逆變電路單元包括正絕緣柵晶體管、負絕緣柵晶體管和濾波器，正絕緣柵晶體管的集電極和總線連接，正絕緣柵晶體管的發射極與負絕緣柵晶體管的集電極連接，絕緣柵晶體管的發射極和負總線連接，正絕緣柵晶體管的發射極與所述的濾波器的一端連接，濾波器的另一端連接到中性線，濾波器通過導線連接到三相輸出接觸器的輸入端。該專利將三相直流電轉變為三相交流電，用于驅動電動汽車的空調裝置，具有輸出穩定、失真小、帶載能力強的有點。但是鐵路專用電源要求其具備更好的穩定性。

現有的用于鐵路車輛的三相逆變器普遍存在的問題：1.多為高頻逆變器電源，沒有防雷、抗干擾功能；2.逆變電源三相不平衡度大，因溫漂、時漂帶來的頻率超差大，存在主機電源輸出波形疊加的高、低頻噪音干擾問題；3.?逆變電源不具備遠程通訊功能，在無人值守情況下，出現故障不易察覺。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種鐵路車輛用三相逆變器，其特征在于:包括保護隔離模塊、輸入防反與濾波模塊、逆變器模塊、輸出濾波模塊、靜態開關、驅動電路模塊、控制電路模塊、同步鎖相模塊、報警模塊、RS-232電路模塊和保護電路模塊，所述保護隔離模塊與所述輸入防反與濾波模塊連接，所述輸入防反與濾波模塊與所述逆變器模塊、驅動電路模塊、控制電路模塊連接，所述逆變器模塊包括三個逆變子模塊，所述逆變器模塊與所述輸出濾波模塊、驅動電路模塊連接，所述輸出濾波模塊與靜電開關連接，所述靜電開關與所述同步鎖相模塊、保護電路模塊連接，所述驅動電路模塊與所述控制電路模塊連接，所述控制電路模塊與所述RS-232電路模塊、報警模塊連接，所述同步鎖相模塊和保護電路模塊與所述控制電路模塊連接。

所述控制電路模塊包括由二極管D1、D2、D3、D4組成的橋式整流電路、控制元件U1、變壓器T1和穩壓組件A1、A2、A3、A4，輸入的電流經橋式整流電路為控制元件U1供電，控制元件U1輸出控制脈沖，經變壓器T1耦合變換后，控制穩壓組件A1、A2、A3、A4同時輸出4組輔助電源電壓。

所述控制元件U1為UC3844，穩壓組件A1為7805集成穩壓器，穩壓組件A2為7806集成穩壓器，穩壓組件A3為7812集成穩壓器，穩壓組件A4為7912集成穩壓器。

所述逆變子模塊為四個開關元件組成的橋式電路，所述開關元件為絕緣柵雙極型晶體管（IGBT），所述驅動電路模塊采用三菱公司的集成IGBT專用驅動芯片M57962L。

所述保護電路模塊為三個絕對值比較電路，向所述控制電路模塊輸出電壓信號。

所述保護隔離模塊接直流電源，所述直流電源的電壓為77-138V。

本實用新型的有益效果為：1.?直流電經過保護隔離模塊和輸入防反與濾波模塊后，在輸入到逆變器模塊，保護隔離模塊將直流電與逆變器模塊隔離開來，對逆變器模塊起到防雷保護作用，輸入防反與濾波模塊防止直流電接反并濾波，抗干擾性能好；2.逆變器模塊采用三個逆變子模塊，每個逆變子模塊為四個IGBT組成的橋式電路，由M57962L驅動，并利用同步鎖相模塊反饋輸出的三相交流電給控制電路模塊，將三相不平衡度控制在3％以內，失真度小于4%，解決了溫漂、時漂帶來的頻率超差大和主機電源輸出波形疊加的高、低頻噪音干擾問題；3.使用RS-232電路模塊，與控制電路模塊連接，使本三相逆變器能夠實現在無人監控條件下進行的遠距離通訊，電源內部運行狀態同步遠程監控；4.?保護電路模塊對逆變后的三相交流電壓取樣，通過絕對值比較電路后，得到一個電壓信號加到控制電路模塊使其封鎖電平，起到保護作用。