[實用新型]基于四象限變流器實現交流內燃機車柴油機變頻啟動電路

有效

• 申請號: 201620836880.0
• 申請日: 2016-08-04
• 公開（公告）號: CN206487580U
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 蔡紅霞;吳宏軍;芮孟寨;陳誠;陳志杰;束昊昱;曹海華;柴永泉;黃敬云
• 申請（專利權）人: 中車戚墅堰機車有限公司
• 主分類號: F02N11/08
• 分類號: F02N11/08;H02P9/38
• 代理公司: 常州市夏成專利事務所(普通合伙)32233
• 代理人: 沈毅

技術領域

本實用新型涉及內燃機車電傳動系統技術領域，尤其是一種基于四象限變流器實現交流內燃機車柴油機變頻啟動電路。

背景技術

內燃機車柴油機啟機方式大致有電馬達啟動、空氣馬達啟動、逆變器變頻啟動三種。

電馬達啟動，即利用控制蓄電池74V或110V直流驅動直流啟動馬達運轉，通過齒輪箱或大圓盤帶動柴油機旋轉，直至柴油機轉速達到發火轉速，完成柴油機的啟動。這種方式簡單易行，但機械環節較多，馬達使用壽命短，對控制蓄電池的要求較高，已不適合交流傳動機車主輔一體化的發展方向。

空氣馬達啟動，即利用壓縮空氣驅動空氣馬達運轉，通過驅動機構帶動柴油機旋轉，直至柴油機轉速達到發火轉速，完成柴油機的啟動。這種方式需要壓縮空氣作為動力，當總風缸壓力不足時，需要先使用直流空壓機工作補充壓縮空氣，實時性差，機械環節較多，馬達及風缸體積大，也不適合交流傳動機車主輔一體化的發展方向。

逆變器變頻啟動，即啟機階段利用控制蓄電池的74V或110V直流電壓提供勵磁，同時將控制蓄電池電壓加載到中間直流環節，通過牽引變流器模塊輸出三相交流，加載到主發電機輸出端，此時主發電機做電動機使用，牽引變流器模塊變頻調壓配合勵磁控制器，驅動主發電機旋轉，直至柴油機轉速達到發火轉速，再斷開牽引變流器模塊的控制，此時主發電機做發電機使用，這種方式省去復雜的機械結構，體積縮小，符合交流傳動機車主輔一體化的發展方向，但需要增加啟動轉換開關CTS及大功率接觸器等其他設備，同時利用控制蓄電池啟動電壓較低，不易啟動。

實用新型內容

為了克服現有的技術的不足，本實用新型提供了一種基于四象限變流器實現交流內燃機車柴油機變頻啟動的電路。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于四象限變流器實現交流內燃機車柴油機變頻啟動電路，包括主發電機、勵磁控制回路、主變流柜、動力電池、及負載設備，勵磁控制回路包含自動勵磁控制器、勵磁變壓器、及控制蓄電池，主變流柜內包括四象限變流器、若干個牽引變流器模塊及輔助變流器模塊，負載設備包括若干個牽引電機、一組制動電阻及輔助變壓器。

根據本實用新型的另一個實施例，進一步包括，所述主發電機連接接觸器K1一端，K1另一端連接四象限變流器及勵磁變壓器，勵磁變壓器連接自動勵磁控制器，自動勵磁控制器另一輸入端連接控制蓄電池，自動勵磁控制器的輸出端連接主發電機的勵磁輸入端。

根據本實用新型的另一個實施例，進一步包括，所述四象限變流器將主發電機發出的三相交流電整流輸出到中間直流環節，供牽引變流器模塊及輔助變流器模塊工作，同時四象限變流器可將中間直流環節電壓逆變輸出給主發電機供啟機使用。

根據本實用新型的另一個實施例，進一步包括，所述牽引變流器模塊中3路斬波橋臂驅動牽引電機工作，2#、3#、6#位牽引變流器模塊的第4斬波橋臂調節電壓和電流輸出給動力電池充電，1#、4#、5#位牽引變流器模塊的第4斬波橋臂調節功率消耗到制動電阻上；所述動力電池與牽引變流器模塊之間設有平波電抗器L1、預充電電阻R1及接觸器K2、K3、K4。

本實用新型的有益效果是，本電路實現的啟機方式省去復雜的機械結構，簡化復雜的啟機電路，不需要增加啟動轉換開關CTS及大功率接觸器等轉換設備，減少啟機配套設施，便于總體優化空間布局，同時使用動力電池的高電壓啟機將更加迅速和容易，也符合交流傳動機車主輔一體化的發展方向。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的電路原理圖。

圖中1、主發電機，2、勵磁控制回路，21、自動勵磁控制器，22、勵磁變壓器，23、控制蓄電池，3、主變流柜，31、四象限變流器，32、牽引變流器模塊，33、輔助變流器模塊，4、動力電池，5、負載設備，51、牽引電機，52、制動電阻，53、輔助變壓器。

具體實施方式