铁路机车用交直流转换电路制造技术

本实用新型专利技术属于一种电源，特别是广泛适用于铁路机车用交直流转换电路。在每个晶闸管、整流管两端都有并联的电阻和电容，由电阻和电容构成ＲＣ换相吸收回路。每个晶闸管形成的桥臂都串有快速熔断器，快速熔断器（Ｆ１～Ｆ６）是ＲＳＧ型。铁路机车用交直流转换电路，以便在不增加体积和成本时使可靠性大大增强。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术属于一种电源，特别是广泛适用于铁路机车用交直流转换电路。
技术介绍
现有铁路机车用的变流装置，主要电路采用三段不等分半控桥。桥路中完成交直流转换的整流管组件为多个串并联方式，其目的是进行电流分流，达到保护装置的目的，提高其可靠性。铁路机车在运行过程中，其提供的交流电压存在着波动范围大，容易产生大电流冲击的问题。而电源电压的波动和负载的变化很容易使器件在过压过流时损坏。现有电路中采用多个小功率整流管串并联，一方面使体积和成本增加，另一方面使可靠性降低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种铁路机车用交直流转换电路，以便在不增加体积和成本时使可靠性大大增强。本技术的目的是这样实现的；设计一种铁路机车用交直流转换电路，其特征是它由第一桥路、第二桥路、第三桥路构成，每个桥路都包括两个整流管、两个晶闸管，每个晶闸管的触发端电连接有触发电路；一个桥路中两个同方向整流管串联电连接的阳极端与两个同方向晶闸管串联电连接的阳极端电连接作为电源的一个直流输出端；两个同方向整流管串联电连接的阴极端与两个同方向晶闸管串联电连接的阴极端电连接作为电源另一个直流输出端；每个桥路中两个同方向电连接的整流管电连接点和两个同方向电连接的晶闸管之间的电连接点作为交流电源的输入端，第二、第三桥路中，两个整流管构成的整流桥臂共用，直流输出是一个输出端；第二、第三桥路中输入端为三点输入；其中晶闸管通态平均电流在2800～5000(A)，断态不重复峰值电压在3000～8500(V)；整流管通态平均电流在3200～7000(A)，断态不重复峰值电压在3000～8500(V)。本技术的工作过程是，机车启动开始首先对第一路桥路(半控桥)进行移相调压控制，随着两个晶闸管导通角的逐渐增大，两个整流管的导通时间逐渐减少。其中晶闸管每周期的导通时间为π-α，整流管的导通时间为π+α，α为相控角。当两个晶闸管全导通后，α为最小时，输出电压为1/2Ud。为了进一步提高电压，对第二路三相桥的两个晶闸管进行相位控制，当它的两个晶闸管全导通后，输出总电压为1/2Ud+1/4Ud＝3/4Ud。最后对第三路桥的两个晶闸管进行相位控制，随着其导通角逐渐加大，第二路桥路的两个晶闸管的导通时间逐渐减少，当第三路桥的两个晶闸全导通后，输出电压最大为1/2Ud+1/4Ud+1/4Ud＝Ud。电路中的负载为带有平波电抗器的牵引电机，其输出电压最大为1200V、输出电流最大为2400A。流过功率晶闸管桥臂的电流最大为1200A、流过功率整流管桥臂的电流最大为2400A。这种铁路机车用交直流转换电路，它在不增加体积和成本条件下使可靠性大大增强下面结合实施例附图对本技术作进一步说明附图说明图1是本技术实施例1的电路原理图。具体实施方式本技术实施例为三段不等分半控桥。它由整流管D3、D4，晶闸管T5、T6构成第一桥路，由整流管D1、D2，晶闸管T1、T2构成第二桥路，由整流管D1、D2，晶闸管T3、T4构成第三桥路；一个桥路中两个同方向整流管串联电连接的阳极端与两个同方向晶闸管串联电连接的阳极端电连接作为电源的一个直流输出端；两个同方向整流管串联电连接的阴极端与两个同方向晶闸管串联电连接的阴极端电连接作为电源另一个直流输出端；每个桥路中两个同方向电连接的整流管之间的电连接点和两个同方向电连接的晶闸管之间的电连接点作为交流电源的输入端，第二、第三桥路中，整流管D1、D2构成的整流桥臂共用，第二桥路、第三桥路的直流输出端是82、83；其中D1～D4为大功率整流管组件、T1～T6为大功率晶闸管组件，在每个晶闸管、整流管两端都有并联的电阻和电容，由它们构成RC换相吸收回路。由于晶闸管和整流管共有10个，因此电阻有R1～R10，电容有C1～C10；每个晶闸管形成的桥臂都串有快速熔断器，快速熔断器(F1～F6)为RSG型。大功率晶闸管T1～T6的触发端电连接有由Q1～Q6构成的触发电路。晶闸管通态平均电流在2800～5000(A)，断态不重复峰值电压在3000～8500(V)；整流管通态平均电流在3200～7000(A)，断态不重复峰值电压在3000～8500(V)。变压器的绕组供电a1-x1(a3-x3)694.5V和a2-x2(a4-x4)694.5V。同时在a1-x1(a3-x3)绕组的中点b1(b3)处又有一个抽头，这样组成两个相互隔离的大段和有中点抽头分割的两小段，每个抽头接向两个整流桥臂的中点，这样共有10个整流桥臂，这种电路即所谓三段不等分半控桥。通过采用大功率半导体组件以替代原有的小功率组件并联的结构，即用单只大功率半导体组件来代替原有的多只小功率组件并联的结构工艺，以满足国内机车要求的高可靠、长寿命、少维修、免维护的新型变流装置。由于半导体组件工作在大功率状态下，因此必须用紧固件将其固定在散热器上。与其配套的散热器为自行设计的专用散热器，通过设计使其外型尺寸及散热性能符合实际工况的要求。机车启动开始，首先对T5、T6、D3、D4半控桥进行移相调压控制，随着T5、T6导通角的逐渐增大，整流管D3、D4的导通时间逐渐减少。其中晶闸管每周期的导通时间为π-α，整流管的导通时间为π+α，α为相控角。当T5、T6全导通后，α为最小时，输出电压为1/2Ud。为了进一步提高电压，对三相桥的晶闸管T1、T2进行相位控制，当T1、T2全导通后，输出总电压为1/2Ud+1/4Ud＝3/4Ud。最后对晶闸管T3、T4进行相位控制，随着其导通角逐渐加大，晶闸管T1、T2的导通时间逐渐减少当T3、T4全导通后，输出电压最大为1/2Ud+1/4Ud+1/4Ud＝Ud。本文档来自技高网...

【技术保护点】
铁路机车用交直流转换电路，其特征是：它由第一桥路、第二桥路、第三桥路构成，每个桥路都包括两个整流管、两个晶闸管，每个晶闸管的触发端电连接有触发电路；一个桥路中两个同方向整流管串联电连接的阳极端与两个同方向晶闸管串联电连接的阳极端电连接作为电源的阴极端输出；两个同方向整流管串联电连接的阴极端与两个同方向晶闸管串联电连接的阴极端电连接作为电源阳极端；每个桥路中两个同方向电连接的整流管和两个同方向电连接的晶闸管它们的电连接点作为交流电源的输入端，第二、第三桥路中，两个整流管构成的整流桥臂共用，直流输出是一个输出端；第二、第三桥路中输入端为三点输入；其中晶闸管通态平均电流在２８００～５０００（Ａ），断态不重复峰值电压在３０００～８５００（Ｖ）；整流管通态平均电流在３２００～７０００（Ａ），断态不重复峰值电压在３０００～８５００（Ｖ）。

【技术特征摘要】
1.铁路机车用交直流转换电路，其特征是它由第一桥路、第二桥路、第三桥路构成，每个桥路都包括两个整流管、两个晶闸管，每个晶闸管的触发端电连接有触发电路；一个桥路中两个同方向整流管串联电连接的阳极端与两个同方向晶闸管串联电连接的阳极端电连接作为电源的阴极端输出；两个同方向整流管串联电连接的阴极端与两个同方向晶闸管串联电连接的阴极端电连接作为电源阳极端；每个桥路中两个同方向电连接的整流管和两个同方向电连接的晶闸管它们的电连接点作为交流电源的输入端，第二、第三桥路中，两个整流管构成的整流桥臂共用，直流输出是...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆晓峰，吴企尧，孙明，李瑞泉，
申请(专利权)人：西安开天电力电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]