一种多制式再生制动能量吸收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多制式再生制动能量吸收装置，包括依次相连的隔离预充电电路、限流滤波电路、升压斩波电路、逆变均流电路和升压变压器，所述隔离预充电电的输入端用于与直流侧相连，所述升压变压器的输出端用于与交流侧相连。本实用新型专利技术的多制式再生制动能量吸收装置可适用多种制式电源、结构简单以及性价比高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种多制式再生制动能量吸收装置
本技术主要涉及轨道交通
，特指一种多制式再生制动能量吸收装置。
技术介绍
现有的制动能量吸收设备都只能适应一种供电电网或两种供电电网（750V制式和1500V制式）。而我国由于各城市轨道交通的供电电网电压不同，各主机厂生产的地铁和轻轨车辆有多种电压制式（目前已增加600V制式、3000V制式），而主机厂车辆试验线路只有一条，这样主机厂的车辆试验线需备有两套或以上电压不同的制动能量吸收设备，造成设备占地面积大，设备投资昂贵。另外，由于主机厂车辆试验基地制动能量吸收装置均为电阻消耗型，但近年来随着全国各地轨道交通快速发展，城轨车辆市场需求量不断增加，试验所需制动能量吸收装置使用率越来越高，采用电阻消耗型能量吸收装置将车辆制动能量转换为热能，存在巨大能源浪费；另吸收电阻所产生的巨大热量如何处理是个大问题，需将吸收电阻放置在单独的设备房，且需配备大功率通风散热设备。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种适用于多制式电源且结构简单的多制式再生制动能量吸收装置。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种多制式再生制动能量吸收装置，包括依次相连的隔离预充电电路、限流滤波电路、升压斩波电路、逆变均流电路和升压变压器，所述隔离预充电电的输入端用于与直流侧相连，所述升压变压器的输出端用于与交流侧相连。作为上述技术方案的进一步改进：所述隔离预充电电路包括相互串联的隔离开关和预充电电路，所述预充电电路包括主接触器、预充电接触器和充电电阻组件，所述预充电接触器与所述充电电阻组件串联后与所述主接触器并联。所述充电电阻组件包括相互并联的充电电阻R1和R2。所述限流滤波电路包括滤波电抗器和支撑电容，所述支撑电容与隔离预充电电路并联，所述滤波电抗器与所述隔离预充电电路串联。所述升压斩波电路包括一条以上的相互并联的升压斩波单元。每条升压斩波电单元包括一条以上的相互并联的升压斩波支路，每条升压斩波支路包括升压电抗器、支撑电容和两个IGBT，两个IGBT串联后与所述支撑电容并联，所述限流滤波电路经升压电抗器与两个IGBT的连接点相连。所述升压斩波支路的数量为三条，构成DC/DC变流器。所述逆变均流电路包括一条以上相互并联的逆变均流单元。所述逆变均流单元包括DC/AC变流器。所述升压变压器为单个变压器或者多个相互并联的变压器构成，当升压变压器为单个变压器时，变压器低压侧采用分裂绕组形式。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的多制式再生制动能量吸收装置，通过各电路的配合，能够将前端不同制式的电源进行变换，满足不同制式车辆制动需求；而且结构简单、性价比较高。附图说明图1为本技术吸收装置的电路原理图。图2为本技术吸收装置扩容后的电路原理图。图3为本技术中升压斩波支路的电路原理图。图4为本技术中升压斩波单元的电路原理图。图5为本技术中升压变压器的结构示意图。图6为本技术的吸收装置的控制框图。图7为本技术吸收装置的工作流程图。图中标号表示：1、隔离预充电电路；2、限流滤波电路；3、升压斩波电路；4、逆变均流电路；5、升压变压器。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步描述。如图1至图7所示，本实施例的多制式再生制动能量吸收装置，包括依次相连的隔离预充电电路1、限流滤波电路2、升压斩波电路3、逆变均流电路4和升压变压器5，隔离预充电电的输入端用于与直流侧相连，升压变压器5的输出端用于与供电网交流侧相连。本技术的多制式再生制动能量吸收装置，通过各电路的配合，能够将前端不同制式的电源进行变换，满足不同制式车辆制动需求；而且结构简单、性价比较高。本实施例中，隔离预充电电路1包括相互串联的隔离开关QS和预充电电路，预充电电路包括主接触器KM1、预充电接触器KM2和充电电阻组件，预充电接触器与充电电阻组件串联后与主接触器并联。其中充电电阻组件包括相互并联的充电电阻R1和R2，冗余设计，提高工作可靠性。隔离预充电电路1实现直流隔离、接入及上电初期预充电功能。本实施例中，限流滤波电路2包括滤波电抗器L1和支撑电容C1，支撑电容与隔离预充电电路1并联，滤波电抗器与隔离预充电电路1串联，实现直流短路时限流，正常工作时滤波稳压功能。如图2所示，本实施例中，升压斩波电路3包括一条以上的相互并联的升压斩波单元，升压斩波单元的数量可根据系统容量需求进行调整，实现将输入电流电压升高的功能。如图4所示，每条升压斩波电单元又包括一条以上的相互并联的升压斩波支路。如图3所示，每条升压斩波支路包括升压电抗器、支撑电容和两个IGBT，两个IGBT串联后与支撑电容并联，限流滤波电路2经升压电抗器与两个IGBT的连接点相连。升压斩波支路的数量优选采用三条，构成DC/DC变流器。本实施例中，逆变均流电路4包括一条以上相互并联的逆变均流单元，逆变均流单元的数量可根据系统容量需求进行调整，实现将直流电转换为交流电的功能。本实施例中，逆变均流单元由三相桥式逆变电路（如DC/AC变流器）与均流电抗器组成；同时考虑装置内部器件兼容及互换性，将DC/DC变流器与DC/AC变流器模块统一设计，对外接口完全一致。如图5所示，本实施例中，升压变压器5为单个变压器或者多个相互并联的变压器构成，用于将逆变均流电路4输出的交流电升压至交流侧电网电压，完成并网；当升压变压器5为单个变压器时，变压器低压侧采用分裂绕组形式，分裂数量与逆变均流单元的数量一致。如有两个逆变均流单元，则采用双分裂绕组。如图6所示，本技术的多制式再生制动能量吸收装置的控制系统由双微机控制系统来实现。上位机控制系统采用平板PC实现，采用标准的数据通信接口与变电所综合自动化系统及下位机进行通信，主要用于实现系统管理及监控，接受牵引变电所综合自动化系统（SCADA系统）的各项指令，执行设备的工作制式选择、投入、撤除、试验等操作，并将系统的运行数据传输给综自系统。下位机控制系统采用DCU实现，主要执行判断、变流器投入、调节（包括DC/DC升压变换和DC/AC变换）等逻辑控制功能，根据牵引供电系统的状态（再生电能、电压），自动判断变流器投入条件，转换回馈、稳压、待机等工作模式，调整系统的工作状态，并将重要数据信息通过通讯上传到上位机控制系统。工作流程：如图7所示，首先由用户根据需要，在平板PC或SCADA系统上设置系统工作制式（DC600V/DC750V/DC3000V等）；随后检查隔离开关QS是否合上，合上QS后等待接入直流电源（即等待前端馈线柜断路器合闸）；接入直流电源后，合KM2进行预充电；预充电完成后，合KM1，且中压交流侧断路器合闸，将本装置接入中压交流电网；随后控制升压斩波电路3工作，使升压斩波电路3输出端电压升至U1，系统进入待机状态，等待直流网压升高至逆变均流电路4启动阀值；当有列车制动，直流网压升高至逆变均流电路4启动阀值时，逆变均流电路4启动工作，将制动能量通过升压变压器5送入中压交流电网；当列车完成制动，直流网压降低至逆变均流电路4退出阀值，逆变均流电路4退出工作，等待列车下一次制动。以上仅是本技术的优选实施方式，本技术的保护范围并不仅局限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多制式再生制动能量吸收装置，其特征在于，包括依次相连的隔离预充电电路（1）、限流滤波电路（2）、升压斩波电路（3）、逆变均流电路（4）和升压变压器（5），所述隔离预充电电的输入端用于与直流侧相连，所述升压变压器（5）的输出端用于与交流侧相连。

【技术特征摘要】
1.一种多制式再生制动能量吸收装置，其特征在于，包括依次相连的隔离预充电电路（1）、限流滤波电路（2）、升压斩波电路（3）、逆变均流电路（4）和升压变压器（5），所述隔离预充电电的输入端用于与直流侧相连，所述升压变压器（5）的输出端用于与交流侧相连。2.根据权利要求1所述的多制式再生制动能量吸收装置，其特征在于，所述隔离预充电电路（1）包括相互串联的隔离开关和预充电电路，所述预充电电路包括主接触器、预充电接触器和充电电阻组件，所述预充电接触器与所述充电电阻组件串联后与所述主接触器并联。3.根据权利要求2所述的多制式再生制动能量吸收装置，其特征在于，所述充电电阻组件包括相互并联的充电电阻R1和R2。4.根据权利要求1或2或3所述的多制式再生制动能量吸收装置，其特征在于，所述限流滤波电路（2）包括滤波电抗器和支撑电容，所述支撑电容与隔离预充电电路（1）并联，所述滤波电抗器与所述隔离预充电电路（1）串联。5.根据权利要求1或2或3所述的多制式再生制动能量吸收装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周立明，张铁军，陈雪，陈广赞，林文彪，张玉平，黄一平，徐浩，彭秋波，尹维恒，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43