[發(fā)明專利]一種用于軌道車輛的牽引逆變模塊驅(qū)動(dòng)板

在審

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• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112564464A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡學(xué)峰
• 申請（專利權(quán)）人: 悅利電氣（江蘇）有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/092
• 分類號(hào): H02M1/092;H02M7/5395;H02H7/122;H02M7/06
• 代理公司: 蘇州華博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32232
• 代理人: 黃麗莉

本發(fā)明公開了一種用于軌道車輛的牽引逆變模塊驅(qū)動(dòng)板，包括：AC/DC電源、驅(qū)動(dòng)信號(hào)光纖隔離電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路、驅(qū)動(dòng)IGBT接口及硬件保護(hù)電路；其中AC/DC電源包括隔離變壓器；AC/DC電源分別為驅(qū)動(dòng)信號(hào)光纖隔離電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路及硬件保護(hù)電路提供設(shè)定的電源；驅(qū)動(dòng)信號(hào)光纖隔離電路與驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路通訊連接；驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路分別與驅(qū)動(dòng)IGBT接口及硬件保護(hù)電路通訊連接。本發(fā)明通過在驅(qū)動(dòng)板卡中增加保護(hù)電路并采用無狀態(tài)回饋模式，既簡化了驅(qū)動(dòng)板卡的設(shè)計(jì)，又增強(qiáng)了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道車輛牽引技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于軌道車輛的牽引逆變模塊驅(qū)動(dòng)板。

背景技術(shù)

牽引逆變模塊是牽引逆變器的核心部件之一，它的主要功能是在列車牽引時(shí)將觸網(wǎng)1500V直流電通過脈寬調(diào)制(PWM)逆變成電壓、頻率可調(diào)(VVVF)的交流電，給三相交流電機(jī)供電。驅(qū)動(dòng)板是牽引逆變模塊的核心控制部件，它主要用于驅(qū)動(dòng)IGBT通斷，同時(shí)具有監(jiān)控電源電壓、故障實(shí)時(shí)保護(hù)等功能，它的工作狀態(tài)正常與否直接影響整列車的功能。

IGBT驅(qū)動(dòng)控制板卡設(shè)置在控制板與IGBT模塊之間，包括驅(qū)動(dòng)電源電路、PWM控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和硬件保護(hù)電路；牽引控制器發(fā)出的PWM方波控制信號(hào)經(jīng)光纖傳輸線與PWM控制電路的信號(hào)輸入端(光纖接收器)連接，PWM控制電路的方波信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的第一輸入端及故障檢測電路的輸出端連接；驅(qū)動(dòng)電源電路的電壓輸入端接供電電源板上的電源輸出端，驅(qū)動(dòng)電源電路的電壓信號(hào)輸出端分別為驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離單元、驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路及硬件保護(hù)電路供電；硬件保護(hù)電路輸入端分別接收電源電壓及IGBT回饋信息，并將檢測結(jié)果回饋至驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大單元，當(dāng)電源或IGBT異常時(shí)，封鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，保護(hù)被控IGBT模塊。

隨著地鐵列車的運(yùn)營年限增加，以及高強(qiáng)度的使用頻率，加劇了電子元器件老化程度，導(dǎo)致列車故障頻發(fā)，嚴(yán)重制約著軌道交通的安全、高效運(yùn)行。牽引逆變模塊驅(qū)動(dòng)板是地鐵列車牽引系統(tǒng)中最核心同時(shí)也是故障率較高的部件之一，而原裝驅(qū)動(dòng)板主要依賴于國外進(jìn)口，價(jià)格高且供貨周期長。為此，需要投入一定的技術(shù)力量就此問題進(jìn)行探索與解決，解決備品備件問題，降低維護(hù)成本，進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)革新，改善牽引模塊的工作性能，提高列車運(yùn)營的安全性與可靠性。

因此，本技術(shù)領(lǐng)域亟需一種配置簡化，成本經(jīng)濟(jì)且運(yùn)行穩(wěn)定可靠的牽引逆變模塊驅(qū)動(dòng)板。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種配置簡化，性能優(yōu)良、成本經(jīng)濟(jì)且運(yùn)行穩(wěn)定可靠的牽引逆變模塊驅(qū)動(dòng)板。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開了一種用于軌道車輛的牽引逆變模塊驅(qū)動(dòng)板，包括：AC/DC電源、驅(qū)動(dòng)信號(hào)光纖隔離電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路、驅(qū)動(dòng)IGBT接口及硬件保護(hù)電路；所述AC/DC電源，包括隔離變壓器；軌道車輛的供電電源板卡與所述隔離變壓器的原邊接收側(cè)相連，為AC/DC電源提供設(shè)定的電源；所述AC/DC電源分別為所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)光纖隔離電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路及硬件保護(hù)電路提供設(shè)定的電源；軌道車輛的牽引系統(tǒng)控制器與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)光纖隔離電路通訊連接；所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)光纖隔離電路與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路通訊連接；所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路分別與所述驅(qū)動(dòng)IGBT接口及所述硬件保護(hù)電路通訊連接；所述驅(qū)動(dòng)IGBT接口上外接有被控IGBT模塊。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是：充分考慮了現(xiàn)有技術(shù)中在牽引逆變模塊的驅(qū)動(dòng)板卡中設(shè)計(jì)狀態(tài)回饋電路所存在的過分依賴控制中心的狀態(tài)分析和狀態(tài)回饋電路的反饋數(shù)據(jù)而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)板卡運(yùn)行穩(wěn)定性較差的問題，通過在驅(qū)動(dòng)板卡中增加保護(hù)電路并采用無狀態(tài)回饋模式，既簡化了驅(qū)動(dòng)板卡的設(shè)計(jì)，又增強(qiáng)了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性。另外，驅(qū)動(dòng)板卡采用單卡設(shè)計(jì)，與牽引逆變模塊的數(shù)量一一對(duì)應(yīng)，便于售后維護(hù)，有效降低了維護(hù)成本。

作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述AC/DC電源還包括橋式全波整流器，所述橋式全波整流器的輸入端與所述隔離變壓器的二次側(cè)相連；所述隔離變壓器的一次側(cè)為設(shè)定的交流電源，所述橋式全波整流器的輸出端能夠提供設(shè)定的第一正電壓和第一負(fù)電壓。