具有多重保护的辅助变流器制造技术

本发明专利技术提供一种具有多重保护的辅助变流器，包括第一保护电路、逆变电路、第二保护电路和控制电路；第一保护电路、逆变电路和第二保护电路依次连接，并分别与控制电路连接；第一保护电路包括第一开关、第一电阻和第二电阻；第一开关和第一电阻的一端分别与直流电压的输入端连接，第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端和第一开关的另一端分别与逆变电路的正输入端连接，第一开关的控制端与控制电路连接。该辅助变流器，通过对逆变电路的输入电压和输出电压进行有效的保护和控制，并对逆变电路输入电流的控制，有效的避免了较大的预充电电流对逆变电路的损坏，极大的降低了辅助变流器的故障率，降低了机车的维修和运行成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种具有多重保护的辅助变流器。
技术介绍
高速动车组上的辅助变流器是将牵引变流器中间环节的3000伏(V)直流电逆变为3相380V、50赫兹(Hz)的交流电并向高速动车组上的空调压缩机、通风设备、空压机和充电机等供电的电力电子设备。辅助变流器是高速动车组上的主要供电设备，关系着高速动车组的运行性能，要求供电功率大，可靠性高。现有的辅助变流装置的电路主要包括:降压斩波电路、高频变压器、整流电路和逆变电路。其中，降压斩波电路将牵引变流器中间电路的高压直流电逆变成低压的交流电，该交流电经过高频变压器降压后再由整流电路整流成直流电，之后逆变电路将直流电逆变成辅助设备需要的交流电。但是，由于现有的辅助变流器装置缺少保护电路，而使得辅助变流器在使用中故障率较高，不仅影响了负载设备的正常工作，频繁的维修辅助变流器也增加了机车的运行成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有多重保护的辅助变流器，用于解决现有辅助变流器中缺少保护电路，故障率高，增加机车的运行成本的问题。本专利技术提供一种具有多重保护的辅助变流器，包括:第一保护电路、逆变电路、第二保护电路和控制电路；所述第一保护电路、逆变电路和第二保护电路依次连接，并分别与所述控制电路连接；所述第一保护电路包括第一开关、第一电阻和第二电阻；所述第一开关和第一电阻的一端分别与直流电压的输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端和所述第一开关的另一端分别与所述逆变电路的正输入端连接，所述第一开关的控制端与所述控制电路连接。本专利技术提供的具有多重保护的辅助变流器，在逆变电路前后都设置保护电路，对逆变电路的输入电压和输出电压进行有效的保护和控制，尤其通过对逆变电路输入电流的控制，有效的避免了较大的预充电电流对逆变电路的损坏，极大的降低了辅助变流器的故障率，降低了机车的维修和运行成本。【附图说明】图1为本专利技术提供的具有多重保护的变流器的结构示意图；图2为本专利技术提供的具有多重保护的辅助变流器的第一保护电路的结构示意图。图3为本专利技术提供的具有多重保护的辅助变流器的第二保护电路的结构示意图。【具体实施方式】图1为本专利技术提供的具有多重保护的变流器实施例一的结构示意图。如图1所示，该具有多重保护的变流器10包括:第一保护电路100、逆变电路110、第二保护电路120和控制电路130。其中，所述第一保护电路100、逆变电路110和第二保护电路120依次连接，并分别与所述控制电路130连接；所述第一保护电路100包括第一开关101、第一电阻102和第二电阻103。所述第一开关101和第一电阻102的一端分别与直流电压的输入端连接，所述第一电阻102的另一端与所述第二电阻103的一端连接，所述第二电阻103的另一端和所述第一开关101的另一端分别与所述逆变电路110的正输入端连接，所述第一开关101的控制端与所述控制电路130连接。具体的，第一保护电路用于对逆变电路的输入电压、输入电流进行检测，对逆变电路进行输入过压、欠压、过流保护。第二保护电路用于对逆变电路的输出电压、输出电流进行检测，以控制逆变电路的输出电压和电流保护，控制电路用于检测第一保护电路、第二保护电路和逆变电路的工作情况，并控制各个电路中相关器件的动作，使得辅助变流器正常工作。其中，第一开关、第一电阻和第二电阻组成预充电电路，对逆变电路进行预充电保护，在辅助变流器开始工作时，断开第一开关，使得牵引变流器中间直流电路上的直流电经过第一电阻和第二电阻为逆变电路充电，以减小初始工作时刻大的输入电流对逆变电路中功率器件的冲击，且通过第一电阻和第二电阻对逆变电路中的充电电容进行充电后，即可使逆变电路中的功率器件实现软启动，从而降低功率器件的开关损耗，当逆变电路正常启动后，闭合第一开关，将第一电阻和第二电阻切除电路，以降低辅助变流器在第一电阻和第二电阻上的功率损耗，提高辅助变流器的效率。在控制方式上，辅助逆变器采用DQ坐标系下的有功功率和无功功率下垂控制，采用传统的电流内环、电压外环及有功功率和无功功率控制环等多环结合的控制方式，即当并联系统中各逆变器输出电压的相位、幅值偏差较小时，并联系统的有功环流与输出电压的相位差有关，无功环流与输出电压的幅值差有关，因此，各辅助变流器以各自的有功功率和无功功率为依据，调整各自输出电压的频率和幅值实现系统中各台逆变器的均流运行。在控制算法上辅助变流器采用空间矢量控制算法，即将检测的电压和电流通过3-2坐标变换，再通过极坐标变换得到电压电流空间矢量的模值，然后将该模值与电压输出设定值作差送入放大积分控制器(proport1nal integral controller，简称PIC)，输出电压矢量给定量，它和角度发生器产生的相位信号一同送入脉冲宽度(Pulse-WidthModulat1n，简称PWM)调制器，计算产生调制波。逆变器采用了空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulat1n，简称SVPWM)控制，SVPWM是一种优化的PWM技术，能明显减小逆变器输出电流的谐波成分且其控制简单，数字化实现方便，电压利用率高。双环控制方案的电流内环扩大逆变器控制系统的带宽，使得逆变器动态响应加快，输出电压的谐波含量减小，非线性负载适应能力加强。本专利技术实施例提供的具有多重保护的辅助变流器，在逆变电路前后都设置保护电路，对逆变电路的输入电压和输出电压进行有效的保护和控制，尤其通过对逆变电路输入电流的控制，有效的避免了较大的预充电电流对逆变电路的损坏，极大的降低了辅助变流器的故障率，降低了机车的维修和运行成本。图2为本专利技术提供的具有多重保护的辅助变流器的第一保护电路的结构示意图。如图2所示，在图1所示的基础上，该具有多重保护的辅助变流器10的第一保护电路100，还包括:第一电压传感器201、熔断器202、第一电流传感器203和直流电抗器204。其中，所述第一电压传感器201的两端分别与所述直流电压的两输入端连接；所述熔断器202的一端与所述直流电压的正输入端连接，所述熔断器202的另一端与所述第一开关101和第一电阻102的一端连接；所述第一电流传感器203的正输入端与所述第一开关101的另一端连接，所述第一电流传感器203的负输入与所述直流电压的负输入端连接，所述第一电流传感器203的正输出端与所述直流电抗器204的输入端连接，所述第一电流传感器203的负输出端与所述逆变电路110的负输入端连接；所述直流电抗器204的输出端与所述逆变电路110的正输入端连接。具当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多重保护的辅助变流器，其特征在于，包括：第一保护电路、逆变电路、第二保护电路和控制电路；所述第一保护电路、逆变电路和第二保护电路依次连接，并分别与所述控制电路连接；所述第一保护电路包括第一开关、第一电阻和第二电阻；所述第一开关和第一电阻的一端分别与直流电压的输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端和所述第一开关的另一端分别与所述逆变电路的正输入端连接，所述第一开关的控制端与所述控制电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姬惠刚，张桂成，高永军，武彩生，朱剑波，唐子辉，刘峰东，蒋学君，丁巧娅，宜雷，
申请(专利权)人：永济新时速电机电器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西;14