[實用新型]列車主輔一體化牽引變流器

有效

• 申請號: 201720419072.9
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN207504772U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 章志兵;李文亮;劉海濤;劉良杰;葉海峰;高峻;周堅;陳發啟;陳東
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M5/00
• 分類號: H02M5/00;H02M5/458
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

本實用新型公開了一種列車主輔一體化牽引變流器，包括輔助變流模塊、開關模塊和一重以上相互獨立的主變流模塊；各所述主變流模塊均包括依次相連的三電平整流單元、中間直流電路和逆變單元，所述輔助變流模塊通過開關模塊與各重主變流模塊的中間直流電路相連，并通過開關模塊的開關切換從任意一重主變流模塊的中間直流電路取電。本實用新型的列車主輔一體化牽引變流器具有可靠性高、降低整車質量等優點。

技術領域

本實用新型主要涉及軌道交通技術領域，特指一種列車主輔一體化牽引變流器。

背景技術

近年來，隨著國內外軌道交通的發展，對軌道交通車輛的要求也越來越高。牽引變流器作為軌道交通車輛的核心，對于牽引變流器可靠性、重量、成本要求更加嚴格。如圖1所示，目前城際動車組采用主輔一體化變流器（牽引逆變器及輔助逆變器共用中間直流回路），動車組牽引變流器由于主電路模式的限制，大多采用兩電平模式（如圖2所示），功率元件等級要求高；如中間直流電壓為1800V時，兩電平電路對應采用3300V/1200A的功率元件，元件成本相對較高；而且主輔一體化兩電平變流器裝置，由于中間二次諧振回路共用，輔助逆變器從共用中間直流回路取電，當任意一重四象限整流器、逆變器或輔助逆變器故障時，均有可能影響主電路，無法達到完全軸控或者架控。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種可靠性高的列車主輔一體化牽引變流器。

為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為：

一種列車主輔一體化牽引變流器，包括輔助變流模塊、開關模塊和一重以上相互獨立的的主變流模塊；各所述主變流模塊均包括依次相連的三電平整流單元、中間直流電路和逆變單元，所述輔助變流模塊通過開關模塊與各重主變流模塊的中間直流電路相連，并通過開關模塊的開關切換從任意一重主變流模塊的中間直流電路取電。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述逆變單元為三電平逆變單元。

所述三電平逆變單元為二極管嵌位型三電平逆變器。

所述三電平整流單元為二極管嵌位型三電平整流器。

還包括充電機模塊，所述充電機模塊的輸入端與輔助變流模塊的輸出端或者任一重主變流模塊的中間直流電路相連。

所述輔助變流模塊包括依次相連的輔助逆變器和輔助變壓器，所述輔助逆變器為三電平輔助逆變單元。

所述開關模塊包括多個切換開關，多個切換開關相互并聯且與各主變流模塊的中間直流電路一一對應連接。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

本實用新型的列車主輔一體化牽引變流器，采用三電平整流單元，相對于兩電平整流單元，在相同電壓等級要求下，三電平功率元件等級比兩電平低，成本低；另外在相同的開關頻率下，可以獲得更好的頻譜特性和動態性能，輸出電壓諧波含量減少，對外圍電路的干擾減小；另外，各重主變流模塊之間完全獨立，當某一重的主變流模塊故障時，不會影響另外的主變流模塊，減少了牽引力的損失，提升變流器的可靠性；輔助變流模塊從中間直流電路取電，并且通過開關模塊可在任一重主變流模塊的中間直流電路自由切換，當一重主變流模塊出現故障時，可切換至另外一重主變流模塊的中間直流電路，不影響輔助負載的正常工作。

附圖說明

圖1為現有的牽引變流器的方框結構圖。

圖2為兩電平電路原理圖。

圖3為本實用新型的主輔一體化牽引變流器的方框結構圖之一。

圖4為本實用新型中的二極管嵌位型三電平電路的原理圖。

圖5為本實用新型的主輔一體化牽引變流器的方框結構圖之二。