[實用新型]一種城市軌道交通整流及再生制動逆變回饋裝置

有效

• 申請號: 201520056485.6
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN204333980U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 欒桂海;陳彬;阮波;翟永強;凌皓
• 申請（專利權）人: 沈陽鐵道勘察設計院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/797
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術領域

??本實用新型涉及一種回饋裝置，尤其是一種城市軌道交通整流及再生制動逆變回饋裝置。

背景技術

目前，因城市軌道交通機車制動時產生大量的制動能量，這一部分能量會直接導致牽引網壓過高，現階段逐步應用的再生制動裝置，只能起到制動能量的回饋作用，如機車在牽引狀態時，不能起到整流作用，投資大且設備利用率低。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種城市軌道交通整流及再生制動逆變回饋裝置。通過在中壓環網與直流牽引網之間設置牽引變壓器、二極管整流器，PWM四象限變流器和控制模塊解決了現有技術中存在的交通制動系統不能實現能量雙向流動而產生的投資大、設備利用率低且浪費能源的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種城市軌道交通整流及再生制動逆變回饋裝置，其特征在于：牽引變壓器通過高壓開關連接在中壓環網上，在牽引變壓器的另一端連接有二極管整流器和PWM四象限變流器，PWM四象限變流器與牽引變壓器之間連接有隔離變壓器，PWM四象限變流器的直流側并聯穩壓電容之后與二極管整流器的直流側并聯，并聯后接入直流電抗器之后連接到直流牽引網中，在PWM四象限變流器上還連接有控制模塊。

牽引變壓器下設置有一主一備兩套二極管整流器和PWM四象限變流器。

所述的二極管整流器由不可控二極管采用三相全橋結構連接構成。

所述的PWM四象限變流器由三相絕緣柵晶體管IGBT采用三相全橋結構連接構成。

所述的控制模塊中包括有逆變回饋系統中央控制器，在逆變回饋系統中央控制器的信號輸入端連接有牽引網電壓監測模塊、牽引網電流監測模塊、環網電壓監測模塊和故障診斷模塊，在逆變回饋系統中央控制器的信號輸出端依次連接有逆變回饋機組和PWM四象限變流器，PWM控制器和多重化控制器分別連接在PWM四象限變流器上，PWM控制器和多重化控制器控制PWM四象限變流器。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型采用上述結構，解決了現有技術中存在的交通制動系統不能實現能量雙向流動而產生的投資大、設備利用率低且浪費能源的技術問題，通過在中壓環網與直流牽引網之間設置牽引變壓器，二極管整流器和PWM四象限變流器，使城市軌道交通機車車輛在制動時所產生的多余制動能量可以回饋給中壓電網，起到節約能源的目的。同時，在負載突然增大導致牽引網壓下降時，PWM四象限變流器正向運行，與二極管整流器并聯運行于整流狀態，不僅提高了PWM四象限變流器的利用率，同時可適當減少二極管整流器的容量，起到節省投資的作用。

附圖說明

圖1：為本實用新型的能量流動示意圖。

圖2：為本實用新型的整流及再生逆變回饋裝置結構圖。

圖3：為圖2中PWM四象限變流器的主電路結構圖。

圖4：為本實用新型的控制模塊結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作詳細描述。

如圖2-3所示的一種城市軌道交通整流及再生制動逆變回饋裝置，結構為：牽引變壓器3通過高壓開關2連接在中壓環網1上，在牽引變壓器3的另一端連接有二極管整流器4和PWM四象限變流器5，PWM四象限變流器5與牽引變壓器3之間連接有隔離變壓器6，PWM四象限變流器5的直流側并聯穩壓電容7之后與二極管整流器4的直流側并聯，并聯后接入直流電抗器8之后連接到直流牽引網中。在所述的牽引變壓器3下設置有一主一備兩套二極管整流器4和PWM四象限變流器5。二極管整流器4由不可控二極管采用三相全橋結構連接構成，PWM四象限變流器5由三相絕緣柵晶體管IGBT采用三相全橋結構連接構成。

如圖3所示的PWM四象限變流器的主電路結構圖，其工作在逆變狀態下時，在S_l導通時S₄斷開，節點a接至直流牽引網正端，U_an=U_dc/2；反之，當S₄導通時S₁斷開，節點a接至直流牽引網負端，U_an=-U_dc/2。同樣地，b結點和c結點也上下兩開關的通斷情況決定各自的電位。A相的輸出相電壓為兩電平，B、C兩相同樣也為兩電平。