[發(fā)明專利]一種牽引變流器電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811221356.2
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN111082672A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王雨;張義;饒藝偉;李學(xué)明;梁興元;劉毅;陳志博;范榮輝;范斌;陳侃;馮秋實(shí)
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02P27/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種牽引變流器電路，包括輔助變流回路和多重完全相互獨(dú)立的主變流回路；各重主變流回路包括依次連接的預(yù)充電模塊、四象限整流模塊、中間直流回路和逆變模塊；預(yù)充電模塊用于對牽引變流器電路的預(yù)充電過程和正常工作過程進(jìn)行開關(guān)控制；四象限整流模塊將輸入的交流電整定為直流電并輸入至中間直流回路；中間直流回路包括用于穩(wěn)壓的支撐電容；輔助變流回路包括連接的多工位隔離開關(guān)和輔助逆變模塊；多工位隔離開關(guān)用于與任意一重主變流回路的中間直流回路切換連接，以便為輔助逆變模塊取電。本申請采用了全獨(dú)立軸控式和主輔一體化結(jié)構(gòu)，有效提高了牽引變流器的可用性和可靠性，并降低了設(shè)備的體積和重量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機(jī)車牽引傳動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種牽引變流器電路。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長，我國的交通運(yùn)輸業(yè)特別是軌道交通運(yùn)輸也蓬勃發(fā)展、日益繁忙。

牽引變流器是機(jī)車傳動系統(tǒng)的核心部件，其性能對運(yùn)營效率有著巨大的影響作用。通過牽引變流器電路，可將電源的電能先后經(jīng)整流、逆變變換后生成合適頻率和大小的交流電供給機(jī)車使用。一般地，機(jī)車中的牽引變流器電路包括給牽引電機(jī)供電的主變流回路和給輔助負(fù)載等供電的輔助變流回路。現(xiàn)有的機(jī)車牽引變流器中有采用將多重主變流回路共用中間直流回路的結(jié)構(gòu)，使得各主變流回路間相互耦合影響，一旦某個主變流回路中的功率模塊發(fā)生故障，則需要對其他主變流回路中的功率模塊也進(jìn)行封鎖，降低了可用性并影響了機(jī)車的正常運(yùn)行。并且，現(xiàn)有技術(shù)中還普遍采用主輔分離的結(jié)構(gòu)，即分別為輔助變流回路和主變流回路單獨(dú)供電，這無疑增加了供電用牽引變壓器的使用數(shù)量，使得整個牽引變流器設(shè)備的體積和重量都較大。

由此可見，采用何種牽引變流器，以便有效提高其可用性和可靠性，并減小設(shè)備的體積和重量，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種牽引變流器電路，以便有效提高牽引變流器的可用性和可靠性，并減小設(shè)備的體積和重量。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N牽引變流器電路，包括輔助變流回路和多重完全相互獨(dú)立的主變流回路；

各重所述主變流回路包括依次連接的預(yù)充電模塊、四象限整流模塊、中間直流回路和逆變模塊；所述預(yù)充電模塊用于對所述牽引變流器的預(yù)充電過程和正常工作過程進(jìn)行開關(guān)控制；所述四象限整流模塊將輸入的交流電整定為直流電并輸入至所述中間直流回路；所述中間直流回路包括用于穩(wěn)壓的支撐電容；所述逆變模塊將所述中間直流回路輸出的直流電逆變?yōu)楣恳姍C(jī)使用的三相交流電；

所述輔助變流回路包括依次連接的多工位隔離開關(guān)和輔助逆變模塊；所述多工位隔離開關(guān)與任意一重所述主變流回路的所述中間直流回路切換連接，以便為所述輔助逆變模塊取電；所述輔助逆變模塊將輸入的直流電逆變?yōu)楣┹o助負(fù)載使用的三相交流電。

可選地，包括三重所述主變流回路，所述多工位隔離開關(guān)為三工位隔離開關(guān)。

可選地，所述四象限整流模塊包括輸出端并聯(lián)的兩個相模塊；各個所述相模塊包括串聯(lián)的兩個IGBT，兩個所述IGBT的公共端作為所述相模塊的輸入端；兩個所述相模塊的輸入端分別作為所述四象限整流模塊的正輸入端和負(fù)輸入端。

可選地，所述中間直流回路包括連接在所述中間直流回路的兩輸入端之間的二次諧波吸收單元，所述二次諧波吸收單元包括串聯(lián)的電抗器和諧振電容。

可選地，所述中間直流回路包括接地檢測單元；

所述接地檢測單元包括第一電壓傳感器、連接在所述中間直流回路的兩輸入端之間的串聯(lián)的兩個電阻、以及連接在所述中間直流回路的兩輸入端之間的串聯(lián)的兩個電容；所述第一電壓傳感器的一端與所述中間直流回路的正輸入端連接，另一端分別與兩個所述電阻的公共端和兩個所述電容的公共端連接。

可選地，所述中間直流回路包括電壓檢測單元；所述電壓檢測單元包括連接在所述中間直流回路的兩輸出端之間的第二電壓傳感器。