一种牵引辅助变流器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种牵引辅助变流器，包括：至少两台牵引变流器、直流切换开关以及辅助变流器；所述牵引变流器之间不共用直流母线，且每一牵引变流器牵引至少一台牵引电机；所述直流切换开关连接于所述多台牵引变流器的直流母线，用于将其中一台牵引变流器的直流母线连接到所述辅助变流器的直流输入端口。本实用新型专利技术实施例的牵引辅助变流器中的两套牵引变流器单元之间主电路完全独立，其中一套牵引变流器发生故障，完全不影响另外一套的工作，冗余性相比直流母线并联的传统方案大大提高；辅助变流器单元通过直流切换开关，可以连接到任意一套牵引变流器的直流电压上，因此任何一套牵引变流器故障，都不影响辅助变流器的工作。

A traction auxiliary converter

The utility model provides a traction auxiliary converter, including at least two sets of traction converter, DC switch and auxiliary converter; the traction converter between the common DC bus, and each traction at least one traction motor; the DC switch is connected to the DC bus of the plurality of traction converter for one, the traction DC bus converter connected to the auxiliary converter DC input port. The embodiment of the utility model between the traction and auxiliary converter in two sets of traction converter main circuit unit is completely independent, one set of traction converter failure does not affect another job, redundancy compared to DC bus parallel the traditional scheme is greatly improved; the auxiliary converter unit through the DC switch, can be connected to any set of traction converter DC voltage, so any set of traction converter fault, will not affect the work of the auxiliary converter.

【技术实现步骤摘要】
一种牵引辅助变流器
本技术涉及轨道交通车载设备，尤其涉及高速动车组、城际动车组的牵引辅助变流器。
技术介绍
牵引辅助变流器为高速动车组和城际动车组的核心零部件，它为列车提供动力和车载电源。图1为现有的牵引辅助变流器的结构示意图。如图1所示，牵引辅助变流器的输入为牵引变压器的二次侧绕组的单相交流电，两台整流器分别连接两套牵引变压器的二次侧绕组，输出的直流母线并联在一起。直流母线上连接两套逆变器，各自驱动两台牵引电机。直流母线上连接一套辅助变流器，经过电气隔离和滤波后，输出正弦的交流电。并且，采用一个集中的控制器，对所有整流器、逆变器、辅助变流器进行控制。但是，这种牵引辅助变流器中的直流母线是共用的，控制器是共用的，在某些故障发生时，不可避免导致整个机组停机，因此冗余度仍有待提高。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
本技术实施例提供一种牵引辅助变流器，以解决现有技术中的由于直流母线并连在一起，控制器共用，从而导致在某些故障发生时，不可避免导致整个机组停机的问题。为了达到上述目的，本技术实施例公开了一种牵引辅助变流器，包括：至少两台牵引变流器、直流切换开关以及辅助变流器；所述牵引变流器之间不共用直流母线，且每一牵引变流器牵引至少一台牵引电机；所述直流切换开关连接于所述多台牵引变流器的直流母线，用于将其中一台牵引变流器的直流母线连接到所述辅助变流器的直流输入端口。进一步地，在一实施例中，每一台所述牵引变流器包括：整流器和牵引逆变器；所述整流器连接于牵引变压器二次侧绕组，用于将所述牵引变压器二次侧绕组的单相交流电整流成直流电；所述牵引逆变器连接所述整流器，用于将所述直流电逆变成频率幅值可控的交流电，以牵引对应的牵引电机。进一步地，在一实施例中，所述辅助变流器包括斩波器、中频隔离DC/DC变流器、辅助逆变器以及正弦滤波器；所述斩波器连接所述直流切换开关，用于对所述直流切换开关切换的其中一台牵引变流器的直流母线所输出的直流电进行调压；所述中频隔离DC/DC变流器连接所述斩波器，用于对所述斩波器输出的直流电压进行中频逆变，生成中频的方波电压，并对所述中频的方波电压进行隔离变压后整流为低压直流电；所述辅助逆变器连接所述中频隔离DC/DC变流器，用于将所述低压直流电逆变为三相工频交流电；所述正弦滤波器连接所述辅助逆变器，用于对所述三相工频交流电进行滤波，生成正弦的三相交流电。进一步地，在一实施例中，所述斩波器为升压斩波器或降压斩波器，数量为一个或多个；当所述斩波器为多个时，所述多个斩波器串联连接并采用均压控制。进一步地，在一实施例中，所述中频隔离DC/DC变流器包括中频逆变器、中频变压器以及中频整流器；所述中频逆变器用于对所述斩波器输出的直流电压进行中频逆变，生成中频的方波电压；所述中频变压器用于对所述中频的方波电压进行隔离变压；所述中频整流器用于对隔离变压后的方波电压进行整流，生成所述低压直流电。进一步地，在一实施例中，还包括输出接触器；所述输出接触器连接于所述辅助变流器，用于实现对所述辅助变流器生成的三相交流电的开通和断开。进一步地，在一实施例中，还包括充电机；所述充电机连接所述中频隔离DC/DC变流器，用于将所述低压直流电进行DC/DC转换，作为列车的控制电。进一步地，在一实施例中，还包括对所述牵引动力装置进行控制的分布式控制器；所述分布式控制器包括牵引变流器控制器、辅助变流器控制器以及多个底层控制器；所述多个底层控制器用于接收上位机指令，采集包括电压、电流、转速在内的控制信号，对整流器功率模块、牵引逆变器功率模块、辅助变流器功率模块进行实时控制；所述牵引变流器控制器与牵引变流器对应设置，每一套牵引变流器对应一个牵引变流器控制器，所述牵引变流器控制器用于控制所述牵引变流器，向所述牵引变流器包括的整流器功率模块和牵引逆变器功率模块的底层控制器发出指令并接收反馈信号；所述辅助变流器控制器用于控制所述辅助变流器以及直流切换开关，向所述辅助变流器中的辅助变流器功率模块的底层控制器发出指令并接收反馈信号。进一步地，在一实施例中，所述底层控制器和所述牵引变流器控制器之间、所述底层控制器和所述辅助变流器控制器之间均通过通讯线缆或者硬线线缆进行连接；所述牵引变流器控制器和辅助变流器控制器接入列车总线，实现与列车中央控制器的信号交互。本技术实施例的牵引辅助变流器所产生的有益效果如下：牵引辅助变流器中集成了两套完全独立的牵引变流器单元和一套辅助变流器单元，集成化程度高；两套牵引变流器单元之间主电路完全独立，其中一套牵引变流器发生故障，完全不影响另外一套的工作，冗余性相比直流母线并联的传统方案大大提高；辅助变流器单元通过直流切换开关，可以连接到任意一套牵引变流器的直流电压上，因此任何一套牵引变流器故障，都不影响辅助变流器的工作；分布式架构的控制器，两套牵引变流器和一套辅助变流器完全独立，冗余性高。且控制器尽可能的集成到功率模块上，减少了控制电缆、模拟信号电缆在箱内的走线，降低了机组复杂程度，利于机组的组装和维护维修。参照后文的说明和附图，详细公开了本技术的特定实施方式，指明了本技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明为了更清楚地说明本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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为现有的牵引辅助变流器的结构示意图；图2为本技术实施例的牵引辅助变流器的结构示意图；图3为本技术实施例的中频隔离DC/DC变流器的结构示意图；图4为本技术实施例的分布式控制器的结构示意图；图5为本技术实施例的牵引辅助变流器的一具体实施例的电路结构图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面参考本技术的若干代表性实施方式，详细阐释本技术的原理和精神。图2为本技术实施例的一种牵引辅助变流器的结构示意图。如图2所示，本实施例的牵引辅助变流器包括：至少两台牵引变流器、直流切换开关以及辅助变流器；所述牵引变流器之间不共用直流母线，且每一牵引变流器牵引至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牵引辅助变流器，其特征在于，包括：至少两台牵引变流器、直流切换开关以及辅助变流器；所述牵引变流器之间不共用直流母线，且每一牵引变流器牵引至少一台牵引电机；所述直流切换开关连接于所述多台牵引变流器的直流母线，用于将其中一台牵引变流器的直流母线连接到所述辅助变流器的直流输入端口。

【技术特征摘要】
1.一种牵引辅助变流器，其特征在于，包括：至少两台牵引变流器、直流切换开关以及辅助变流器；所述牵引变流器之间不共用直流母线，且每一牵引变流器牵引至少一台牵引电机；所述直流切换开关连接于所述多台牵引变流器的直流母线，用于将其中一台牵引变流器的直流母线连接到所述辅助变流器的直流输入端口。2.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器，其特征在于，每一台所述牵引变流器包括：整流器和牵引逆变器；所述整流器连接于牵引变压器二次侧绕组，用于将所述牵引变压器二次侧绕组的单相交流电整流成直流电；所述牵引逆变器连接所述整流器，用于将所述直流电逆变成频率幅值可控的交流电，以牵引对应的牵引电机。3.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述辅助变流器包括斩波器、中频隔离DC/DC变流器、辅助逆变器以及正弦滤波器；所述斩波器连接所述直流切换开关，用于对所述直流切换开关切换的其中一台牵引变流器的直流母线所输出的直流电进行调压；所述中频隔离DC/DC变流器连接所述斩波器，用于对所述斩波器输出的直流电压进行中频逆变，生成中频的方波电压，并对所述中频的方波电压进行隔离变压后整流为低压直流电；所述辅助逆变器连接所述中频隔离DC/DC变流器，用于将所述低压直流电逆变为三相工频交流电；所述正弦滤波器连接所述辅助逆变器，用于对所述三相工频交流电进行滤波，生成正弦的三相交流电。4.根据权利要求3所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述斩波器为升压斩波器或降压斩波器，数量为一个或多个；当所述斩波器为多个时，所述多个斩波器串联连接并采用均压控制。5.根据权利要求3所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述中频隔离DC/DC变流器包括中频逆变器、中频变压器以及中频整流器；所述中频逆变...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶元之，马颖涛，刘伟志，董侃，宋术全，赵震，左鹏，谢望玉，刘阳，李水昌，刘东辉，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院，北京纵横机电技术开发公司，中国铁道科学研究院机车车辆研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11