[發明專利]用于軌道列車的輔助變流器及其啟動控制方法

有效

• 申請號: 201810548047.X
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108649608B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 楊二林;馬穎濤;董侃;姚文革;劉偉志;卜麗東;劉冰;杜玉亮;孫浩清;李旭陽;史志富
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司;北京縱橫機電技術開發公司;中國鐵道科學研究院機車車輛研究所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/42;B60L9/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

1.一種用于軌道列車的輔助變流器，所述輔助變流器包括通信連接的控制器和變流模塊，其特征在于，所述輔助變流器還包括：與所述變流模塊連接且用于采集所述變流模塊的電流及電壓的采樣單元，所述變流模塊包括用于將直流電逆變為交流電的變流單元，以及，連接在交流母線和所述變流單元之間的預充電和輸出開關控制單元；所述變流單元包括依次連接的前級輸入電路、逆變器和交流濾波單元，且所述前級輸入電路和逆變器分別與所述控制器通信連接；

所述采樣單元、變流單元以及所述預充電和輸出開關控制單元分別與所述控制器通信連接；

所述預充電和輸出開關控制單元中設有連接在所述交流濾波單元和交流母線之間的輸出接觸器，且所述預充電和輸出開關控制單元用于在所述輔助變流器啟動后及該輔助變流器接入所述交流母線前，對所述變流單元進行預充電并控制所述輸出接觸器閉合或斷開；

所述預充電和輸出開關控制單元還包括：用于在所述輔助變流器啟動后及該輔助變流器接入所述交流母線前對所述變流單元進行預充電的輸出預充電子單元；

所述輸出預充電子單元與所述輸出接觸器并聯；

所述采樣單元包括：直流電壓傳感器、交流電流傳感器、第一交流電壓傳感器和第二交流電壓傳感器；

所述直流電壓傳感器連接在所述前級輸入電路與逆變器之間；

所述交流電流傳感器連接在所述逆變器與交流濾波單元之間；

所述第一交流電壓傳感器連接在所述交流濾波單元與所述預充電和輸出開關控制單元之間；

所述第二交流電壓傳感器連接在所述預充電和輸出開關控制單元與所述交流母線之間。

2.根據權利要求1所述的輔助變流器，其特征在于，所述輸出預充電子單元包括與各個所述輸出接觸器分別并聯的預充電支路，且所述預充電支路的數量與所述輸出接觸器的數量相同；

其中，每個所述預充電支路均包括串聯的預充電接觸器和預充電電阻。

3.一種權利要求1或2所述的輔助變流器的啟動控制方法，其特征在于，所述輔助變流器的啟動控制方法包括：

所述控制器上電后對所述變流模塊進行故障診斷，若檢測獲知所述變流模塊未發生故障，且經首次判斷獲知交流母線電壓高于或等于電壓閾值，則在收到啟機指令后控制所述預充電和輸出開關控制單元對所述變流模塊進行預充電并在完成預充電后控制所述輸出接觸器閉合，以及，所述控制器進行隨機延時；

所述控制器判斷所述交流母線電壓是否滿足預設的并網條件，若是，則控制所述變流模塊運行，進而完成所述輔助變流器的開啟。

4.根據權利要求3所述的輔助變流器的啟動控制方法，其特征在于，所述輔助變流器的啟動控制方法還包括：

若經首次判斷獲知所述交流母線電壓低于所述電壓閾值，則控制所述輸出接觸器閉合；

所述控制器在收到啟機指令后進行隨機延時，而后二次判斷所述交流母線電壓是否低于所述電壓閾值，若是，則控制所述變流模塊進入預設的軟啟動模式，而后控制所述變流模塊以預設的并聯模式運行，進而完成所述輔助變流器的開啟。

5.根據權利要求4所述的輔助變流器的啟動控制方法，其特征在于，所述輔助變流器的啟動控制方法還包括：

若經二次判斷獲知所述交流母線電壓高于或等于所述電壓閾值，則進一步判斷所述交流母線電壓是否滿足預設的并網條件，若所述交流母線電壓滿足預設的并網條件，則控制所述變流模塊運行，進而完成所述輔助變流器的開啟。

6.根據權利要求3所述的輔助變流器的啟動控制方法，其特征在于，所述控制所述變流模塊運行，包括：

控制所述變流模塊以預設的電流源模式運行；

以及，在所述變流模塊達到預設的穩態狀態后，控制所述變流模塊以預設的并聯模式運行。

7.根據權利要求6所述的輔助變流器的啟動控制方法，其特征在于，所述在所述變流模塊達到預設的穩態狀態后，控制所述變流模塊以預設的并聯模式運行，包括：

在所述變流模塊中的直流電壓和交流電流進入穩態后，控制所述變流模塊的輸出側輸出的交流電壓與所述交流母線電壓同步輸出，而后控制所述變流模塊以預設的并聯模式運行。