轨道车辆牵引系统及轨道车辆技术方案

本发明专利技术提供一种轨道车辆牵引系统及轨道车辆，该轨道车辆牵引系统包括永磁同步发电机、牵引变流器和永磁同步电动机；永磁同步发电机与外部的柴油机机械连接，用于在柴油机的带动下转动，以向牵引变流器提供三相交流电；牵引变流器包括中间直流电路和牵引逆变电路，中间直流电路包括依次电连接的整流滤波电路、接地检测电路和输入电压电流检测电路，中间直流电路用于向牵引逆变电路提供直流电压和保护；牵引逆变电路分别与输入电压电流检测电路和永磁同步电动机电连接，用于驱动永磁同步电动机，以使永磁同步电动机对轨道车辆进行牵引。从而提高了整个牵引系统的效率，减少了安装空间和车辆重量，实现了整车的小型化、轻量化和低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道车辆
，尤其涉及一种轨道车辆牵引系统及轨道车辆。
技术介绍
轨道车辆牵引系统是轨道车辆的动力传动系统，是整个车辆的核心。现有技术轨道车辆牵引系统主要包括：依次电连接的交流同步发电机、牵引变流器和和直流电动机。交流同步发电机与外部的柴油机连接，柴油机带动交流同步发电机转动发出三相交流电，为牵引变流器供电，通过牵引变流器驱动直流电动机按照一定规律转动，从而实现对轨道车辆的牵引。然而，由于现有的牵引系统中发电机使用的是交流同步发电机，交流同步发电机工作时的磁场由外部励磁电流产生，因此需要额外设置励磁控制装置，导致整个牵引系统的结构复杂，体积较大，导致牵引系统安装空间增大，使轨道车辆的重量、能耗及成本增大。而且电动机为直流电动机，直流电动机的电刷需要定期维护，维护成本高，且电刷机械摩擦带来的功率损耗大，导致整个牵引系统的效率降低。
技术实现思路
本专利技术提供一种轨道车辆牵引系统及轨道车辆，以提高轨道车辆牵引系统的效率，降低安装空间、重量和成本。第一方面，本专利技术提供一种轨道车辆牵引系统，包括：依次电连接的永磁同步发电机、牵引变流器和永磁同步电动机；所述永磁同步发电机与外部的柴油机机械连接，用于在所述柴油机的带动下转动，以向所述牵引变流器提供三相交流电；所述牵引变流器包括中间直流电路和牵引逆变电路，所述中间直流电路包括依次电连接的整流滤波电路、接地检测电路和输入电压电流检测电路，所述中间直流电路用于向所述牵引逆变电路提供直流电压和保护；所述牵引逆变电路分别与所述输入电压电流检测电路和所述永磁同步电动机电连接，用于驱动所述永磁同步电动机，以使所述永磁同步电动机对轨道车辆进行牵引。第二方面，本专利技术提供一种轨道车辆，包括车体、司机室和如上所述的轨道车辆牵引系统，所述司机室位于所述车体的端部，所述轨道车辆牵引系统安装在所述车体内，用于对轨道车辆进行牵引。本专利技术的轨道车辆牵引系统及轨道车辆，通过将该牵引系统的发电机设置为永磁同步发电机，将电动机设置为永磁同步电动机，利用永磁同步发电机对牵引变流器供电，无需额外的励磁控制装置，同时将牵引变流器设置为包括中间直流电路和牵引逆变电路，中间直流电路为牵引逆变电路提供直流电压和保护，牵引逆变电路与永磁同步电动机连接，从而实现了牵引变流器与永磁同步电动机的配套，使得牵引逆变电路对永磁同步电动机进行驱动，实现对轨道车辆的牵引，大大提高了整个牵引系统的效率，减少了安装空间和车辆重量，实现了整车的小型化、轻量化和低成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的轨道车辆牵引系统的结构框图；图2为本专利技术实施例一提供的轨道车辆牵引系统的具体电路图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的轨道车辆牵引系统的结构框图，参照附图1所示，本实施例提供一种轨道车辆牵引系统，首先需要说明的是，本实施例中提到的轨道车辆包括但不限于内燃机车、铁路车辆、动车组。本实施例的轨道车辆牵引系统包括：依次电连接的永磁同步发电机1、牵引变流器2和永磁同步电动机3。永磁同步发电机1与外部的柴油机(图中未示出)机械连接，用于在柴油机的带动下转动，以向牵引变流器2提供三相交流电。牵引变流器2包括：中间直流电路21和牵引逆变电路22。其中，中间直流电路21包括：依次电连接的整流滤波电路211、接地检测电路212和输入电压电流检测电路213。中间直流电路21用于向牵引逆变电路22提供直流电压和保护。牵引逆变电路22分别与输入电压电流检测电路213和永磁同步电动机3电连接，用于驱动永磁同步电动机3，以使永磁同步电动机3对轨道车辆进行牵引。本实施例的轨道车辆牵引系统是以柴油机为动力来源，即柴油机带动永磁同步发电机1转动发出三相交流电，永磁同步发电机1将该三相交流电提供给牵引变流器2，为牵引变流器2供电，通过控制牵引变流器2输出的电压电流来控制永磁同步电动机3按照一定规律转动，具体地，永磁同步发电机1将三相交流电输出至中间直流电路21，中间直流电路21将该三相交流电转换为直流电压，然后输出至牵引逆变电路22，牵引逆变电路22将该直流电压转换为与永磁同步电动机3匹配的交流电，例如该交流电可以是220V，50HZ的正弦波，从而实现对轨道车辆的牵引。本实施例提供的轨道车辆牵引系统，通过将该牵引系统的发电机设置为永磁同步发电机，将电动机设置为永磁同步电动机，利用永磁同步发电机对牵引变流器供电，无需额外的励磁控制装置，同时将牵引变流器设置为包括中间直流电路和牵引逆变电路，中间直流电路为牵引逆变电路提供直流保护电压，牵引逆变电路与永磁同步电动机连接，从而实现了牵引变流器与永磁同步电动机的配套，使得牵引逆变电路对永磁同步电动机进行驱动，实现对轨道车辆的牵引，大大提高了整个牵引系统的效率，减少了安装空间和车辆重量，实现了整车的小型化、轻量化和低成本。图2为本专利技术实施例一提供的轨道车辆牵引系统的具体电路图。参照附图1和附图2所示，具体地，整流滤波电路211包括快速放电电路2111和EMC滤波电路2112，快速放电电路2111连接在永磁同步发电机1和EMC滤波电路2112之间。快速放电电路2111包括相互串联的开关K1和电阻R0。EMC滤波电路2112用于将电路中的杂波去除。其中，EMC滤波电路2112具体包括第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1和第二电感L2，第二电容C2的第一端与第一电感L1的第一端连接，第二电容C2的第二端与第二电感L2的第一端连接，第三电容C3的第一端与第一电感L1的第二端连接，第三电容C3的第二端与第二电感L2的第二端连接。接地检测电路212具体包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第一电压测量传感器TV1。第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端分别与整流滤波电路211连接。具体地，第一电阻R1的第一端连接至第三电容C3的第一端，第二电阻R2的第一端连接至第三电容C3的第二端。第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第二端连接于第一连接点a1。第一电容C1的第一端接地，且与第一连接点a1连接，第一电容C1的第二端与第二电阻R2的第一端连接。第一电压测量传感器TV1的第一端接地，第一电压测量传感器TV1的第二端与第一电容C1的第二端连接。输入电压电流检测电路213包括：第二电压测量传感器TV2、第一电流测量传感器TA1和第二电流测量传感器TA2。第一电流测量传感器TA1的第一端与第一电阻R1的第一端连接于第二连接点a2。第二电流测量传感器TA2的第一端与第一电压测量传感器TV1的第二端连接于第三连接点a3，第二电压测量传感器TV2的第一端与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道车辆牵引系统，其特征在于，包括依次电连接的永磁同步发电机、牵引变流器和永磁同步电动机；所述永磁同步发电机与外部的柴油机机械连接，用于在所述柴油机的带动下转动，以向所述牵引变流器提供三相交流电；所述牵引变流器包括中间直流电路和牵引逆变电路，所述中间直流电路包括依次电连接的整流滤波电路、接地检测电路和输入电压电流检测电路，所述中间直流电路用于向所述牵引逆变电路提供直流电压和保护；所述牵引逆变电路分别与所述输入电压电流检测电路和所述永磁同步电动机电连接，用于驱动所述永磁同步电动机，以使所述永磁同步电动机对轨道车辆进行牵引。

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆牵引系统，其特征在于，包括依次电连接的永磁同步发电机、牵引变流器和永磁同步电动机；所述永磁同步发电机与外部的柴油机机械连接，用于在所述柴油机的带动下转动，以向所述牵引变流器提供三相交流电；所述牵引变流器包括中间直流电路和牵引逆变电路，所述中间直流电路包括依次电连接的整流滤波电路、接地检测电路和输入电压电流检测电路，所述中间直流电路用于向所述牵引逆变电路提供直流电压和保护；所述牵引逆变电路分别与所述输入电压电流检测电路和所述永磁同步电动机电连接，用于驱动所述永磁同步电动机，以使所述永磁同步电动机对轨道车辆进行牵引。2.根据权利要求1所述的轨道车辆牵引系统，其特征在于，所述接地检测电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第一电压测量传感器；所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端分别与所述整流滤波电路连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端连接于第一连接点；所述第一电容的第一端接地，且与所述第一连接点连接，所述第一电容的第二端与所述第二电阻的第一端连接；所述第一电压测量传感器的第一端接地，所述第一电压测量传感器的第二端与所述第一电容的第二端连接。3.根据权利要求2所述的轨道车辆牵引系统，其特征在于，所述输入电压电流检测电路包括第二电压测量传感器、第一电流测量传感器和第二电流测量传感器；所述第一电流测量传感器的第一端与所述第一电阻的第一端连接于第二连接点，所述第二电流测量传感器的第一端与所述第一电压测量传感器的第二端连接于第三连接点，所述第二电压测量传感器的第一端与所述第二连接点连接，所述第二电压测量传感器的第二端与所述第三连接点连接。4.根据权利要求1至3任一项所述的轨道车辆牵引系统，其特征在于，所述轨道车辆牵引系统还包括辅助变流器；所述辅助变流器分别与所述中间直流电路和所述轨道车辆的交流负载电连接，用于将所述中间直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜东杰，康莉莉，王鑫，刘有峰，孙树鑫，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13