[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

本發明提供了一種用于軌道列車的輔助變流器及其啟動控制方法，輔助變流器包括與變流模塊連接且用于采集變流模塊的電流及電壓的采樣單元，變流模塊包括變流單元、連接在交流母線和變流單元之間的預充電和輸出開關控制單元；采樣單元、變流單元以及預充電和輸出開關控制單元分別與控制器通信連接；預充電和輸出開關控制單元中設有連接在交流濾波單元和交流母線之間的輸出接觸器，預充電和輸出開關控制單元在輔助變流器啟動后及該輔助變流器接入交流母線前，對變流單元進行預充電并控制輸出接觸器閉合或斷開。本發明能夠有效降低輔助變流器啟動時的濾波電容的沖擊電流，消除并網沖突，簡化中央控制裝置控制邏輯，實現輔助變流器的安全及順利并網。

技術領域

本發明涉及軌道交通技術領域，具體涉及一種用于軌道列車的輔助變流器及其啟動控制方法。

背景技術

用于軌道車輛的牽引輔助變流器能夠為各個電動機提供充足電功率，以保證軌道車輛的電氣牽引、制動和輔助供應。用于軌道車輛的輔助變流器如圖1所示，一個軌道車輛上設有多臺輔助變流器，且每個輔助變流器中均包含有變流模塊和與該變流模塊通信連接的控制器，各輔助變流器通過對應連接的控制器分別與軌道列車上的中央控制裝置進行通信，使得軌道列車上的中央控制裝置控制各輔助變流器開啟。

現有技術中，用于軌道列車的輔助變流器根據對應的軌道車輛的中央控制裝置發送的控制信號按照次序逐個投入工作，當第一臺輔助變流器啟機工作時，在母線電壓建立以后，其它輔助變流器首先對交流母線的網壓進行追蹤，當判斷網壓和當前輔助變流器的輸出電壓一致時，則確定當前輔助變流器滿足并網條件，且該輔助變流器閉合輸出接觸器，進而投入運行，參見圖2。

然而，由于現有的輔助變流器的結構限制，使得輔助變流器在接到啟動信號時直接啟動，且在其中首臺逆變器啟動時，需要閉合輸出接觸器后進入緩起模式，但由于輔助變流器中的接觸器的機械裝置特性不一致的原因容易導致并網沖突風險，進而會導致軌道車輛中整列的輔助變流器均無法正常工作，無法保證軌道列車的行車安全。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種用于軌道列車的輔助變流器及其啟動控制方法，能夠有效降低輔助變流器啟動時的濾波電容的沖擊電流，消除并網沖突，簡化中央控制裝置控制邏輯，實現輔助變流器的安全及順利并網。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

第一方面，本發明提供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，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。

一實施例中，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。

一實施例中，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。

一實施例中，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。