[發明專利]一種軌道交通雙向牽引整流器的饋能系統

在審

• 申請號: 201811640007.4
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN111384722A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 舒觀瀾;戴維
• 申請（專利權）人: 利思電氣（上海）有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/00;H02M5/458;B60L7/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

本發明涉及一種軌道交通雙向牽引整流器的饋能系統，包括依次連接的牽引網、牽引逆變器、濾波器、牽引整流器、變流變壓器、開關柜和電網，所述牽引整流器連接主控單元，還包括并聯連接牽引整流器的三電平逆變器，所述三電平逆變器分別通過電壓測量單元、電流測量單元、溫度檢測單元、驅動單元、保護單元與所述主控單元連接，所述主控單元還通過回饋電壓檢測單元連接三電平逆變器的三相輸出端。與現有技術相比，本發明將三電平逆變器直接與牽引整流器并聯，采用獨立三電平逆變器進行饋能，由統一主控單元進行控制，可以解決能量回饋時產生的換流問題，比傳統雙向可控整流饋能效率高，逆變還原度高，對饋能注入系統的影響小。

技術領域

本發明涉及軌道交通技術領域，尤其是涉及一種軌道交通雙向牽引整流器的饋能系統。

背景技術

目前對電力機車及電動車組制動產生的能量進行回收再利用普遍采用的技術方案分為耗能型和饋能型兩種。耗能型方案采用斬波器與制動電阻配合，將制動能量消耗在制動電阻上，能量以熱量的形式消耗掉；饋能型方案一般為交直交傳動電力機車和電動車組所普遍采用，通過機車牽引整流器將制動能量回饋至牽引供電網。

其中，制動能量是在電力機車或電動車組行駛過程中減速制動時，牽引電機的轉子轉速大于牽引電機的同步轉速，轉子繞組感應電動勢與電流方向改變，電磁轉矩方向也隨之改變并與轉子轉向相反，列車減速制動，牽引電機工作于發電工況所產生的再生制動電能。目前通常采用雙向饋能邏輯控制，軌道交通運行中“饋能時不會整流”，整流效率和逆變還原度有待提高。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種軌道交通雙向牽引整流器的饋能系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種軌道交通雙向牽引整流器的饋能系統，包括依次連接的牽引網、牽引逆變器、濾波器、牽引整流器、變流變壓器、開關柜和電網，所述牽引整流器連接主控單元，還包括并聯連接牽引整流器的三電平逆變器，所述三電平逆變器分別通過電壓測量單元、電流測量單元、溫度檢測單元、驅動單元、保護單元與所述主控單元連接，所述主控單元還通過回饋電壓檢測單元連接三電平逆變器的三相輸出端。

優選的，所述主控單元采用DSP控制器與FPGA控制器組成的雙控制器。

優選的，所述驅動單元包括IGBT驅動電路。

優選的，所述IGBT驅動電路為IGBT光耦隔離驅動電路，采用12個HCPL-316J光耦隔離驅動芯片驅動12只IGBT，驅動電路與FPGA相連接，將FPGA輸出的PWM控制信號轉化為IGBT的驅動信號。

優選的，所述三電平逆變器采用T型三電平逆變器。

優選的，所述DSP控制器型號為TMS320F2812DSP。

與現有技術相比，本發明將三電平逆變器直接與牽引整流器并聯，采用獨立三電平逆變器進行饋能，由統一主控單元進行控制，可以解決能量回饋時產生的換流問題，比傳統雙向可控整流饋能效率高，逆變還原度高，對饋能注入系統的影響小。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中標注：1、牽引網，2、牽引逆變器，3、濾波器，4、牽引整流器，5、變流變壓器，6、開關柜，7、電網，8、三電平逆變器，9、主控單元，10、電壓測量單元，11、電流測量單元，12、溫度檢測單元，13、驅動單元，14、保護單元，15、回饋電壓檢測單元。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例