一种高速列车容错型牵引变流器主电路制造技术

本发明专利技术公开了一种高速列车容错型牵引变流器主电路，涉及电力机车牵引技术领域，其包括依次串联的四象限脉冲整流器、中间直流电路和逆变器，还包括冗余电路和故障隔离组件，所述四象限脉冲整流器为单相三电平T型脉冲整流器拓扑结构；所述逆变器为三相三电平T型逆变器拓扑结构；所述故障隔离组件分布于所述四象限脉冲整流器以及所述逆变器的桥臂中；所述冗余电路与所述四象限脉冲整流器、所述中间直流电路和所述逆变器电性连接。本发明专利技术能够实现故障隔离和多模式容错运行，不仅可以容错单个或多个开关管的开路、短路故障，还可以容错桥臂的开路、短路故障，从而提高了牵引变流系统的可靠性，而且结构简单、导通损耗低，输出电能质量高。

A main circuit of fault tolerant traction converter for high speed train

【技术实现步骤摘要】
一种高速列车容错型牵引变流器主电路
本专利技术涉及电力机车牵引
，具体而言，涉及一种高速列车容错型牵引变流器主电路。
技术介绍
高速列车牵引系统主要包含牵引变压器、牵引变流器(整流器、逆变器和中间直流环节)、牵引电机和牵引传动控制系统。其中，牵引变流器是牵引系统的核心构成部件，高功率密度、高效率、高性能及高可靠性始终是其技术发展和革新的核心要求。动车组高速列车是一个大型复杂的强机电耦合系统，作为其核心部件，牵引变流器(四象限脉冲整流器和PWM逆变器)中的功率器件由于频繁的开关动作，其可靠性远低于牵引系统的其他机电装置。四象限脉冲整流器、PWM逆变器及牵引控制单元的故障是高速列车牵引变流器故障的主要因素，累计故障占比92.5％。因此，需要研制具有强容错能力高可靠性的牵引变流器主电路。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种高速列车容错型牵引变流器主电路，其能够缓解上述问题。为了缓解上述的问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种高速列车容错型牵引变流器主电路，包括主电路主体、冗余电路以及故障隔离组件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速列车容错型牵引变流器主电路，包括主电路主体(1)，所述主电路主体(1)包括依次串联的四象限脉冲整流器(11)、中间直流电路(12)和逆变器(13)，其特征在于，还包括冗余电路(2)以及故障隔离组件(3)，所述四象限脉冲整流器(11)为单相三电平T型脉冲整流器拓扑结构；所述逆变器(13)为三相三电平T型逆变器拓扑结构；所述故障隔离组件(3)分布于所述四象限脉冲整流器(11)以及所述逆变器(13)的桥臂中；所述冗余电路(2)与所述四象限脉冲整流器(11)、所述中间直流电路(12)和所述逆变器(13)电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速列车容错型牵引变流器主电路，包括主电路主体(1)，所述主电路主体(1)包括依次串联的四象限脉冲整流器(11)、中间直流电路(12)和逆变器(13)，其特征在于，还包括冗余电路(2)以及故障隔离组件(3)，所述四象限脉冲整流器(11)为单相三电平T型脉冲整流器拓扑结构；所述逆变器(13)为三相三电平T型逆变器拓扑结构；所述故障隔离组件(3)分布于所述四象限脉冲整流器(11)以及所述逆变器(13)的桥臂中；所述冗余电路(2)与所述四象限脉冲整流器(11)、所述中间直流电路(12)和所述逆变器(13)电性连接。


2.根据权利要求1所述的高速列车容错型牵引变流器主电路，其特征在于，所述故障隔离组件(3)为若干熔断器。


3.根据权利要求2所述的高速列车容错型牵引变流器主电路，其特征在于，所述四象限脉冲整流器(11)包括两个三电平T型桥臂，其三电平T型桥臂包括一上桥臂、一下桥臂和一横桥臂；
所述四象限脉冲整流器(11)的上桥臂包括开关管Sa1、快速熔断器Fap、开关管Sb1以及快速熔断器Fbp，其中，开关管Sa1的集电极与快速熔断器Fap一端连接，快速熔断器Fap的另一端连接至正直流母线P端，开关管Sa1的发射极连接至单相交流母线的A端，开关管Sb1的集电极与快速熔断器Fbp的一端连接，快速熔断器Fbp的另一端连接至正直流母线P端，开关管Sb1的发射极连接至单相交流母线的B端；
所述四象限脉冲整流器(11)的下桥臂包括开关管Sa4、快速熔断器Fan、开关管Sb4以及快速熔断器Fbn，其中，开关管Sa4的集电极连接至单相交流母线的A端，开关管Sa4的发射极与快速熔断器Fan的一端连接，快速熔断器Fan的另一端连接至负直流母线N端，开关管Sb4的集电极连接至单相交流母线的B端，开关管Sb4的发射极与快速熔断器Fbn的一端连接，快速熔断器Fbn的另一端连接至负直流母线N端；
所述四象限脉冲整流器(11)的横桥臂包括开关管Sa2、快速熔断器Fao、开关管Sa3、开关管Sb2、开关管Sb3以及快速熔断器Fbo，其中，开关管Sa2的发射极与快速熔断器Fao的一端连接，快速熔断器Fao的另一端连接至单相交流母线的A端，开关管Sa2的集电极与开关管Sa3的集电极连接，开关管Sa3的发射极连接至直流母线的中间点O点，开关管Sb2的发射极与快速熔断器Fbo的一端连接，快速熔断器Fbo的另一端连接至单相交流母线的B端，开关管Sb2的集电极与开关管Sb3的集电极连接，开关管Sb3的发射极连接至直流母线的中间点O点；
所述快速熔断器Fap、所述快速熔断器Fbp、所述快速熔断器Fan、所述快速熔断器Fbn、所述快速熔断器Fao以及所述快速熔断器Fbo均包括于所述故障隔离组件(3)。


4.根据权利要求3所述的高速列车容错型牵引变流器主电路，其特征在于，所述逆变器(13)包括三个三电平T型桥臂，其三电平T型桥臂包括一上桥臂、一下桥臂和一横桥臂；
所述逆变器(13)的上桥臂包括开关管Su1、快速熔断器Fup、开关管Sv1、快速熔断器Fvp、开关管Sw1以及快速熔断器Fwp，其中，开关管Su1的集电极与快速熔断器Fup的一端连接，快速熔断器Fup的另一端连接至正直流母线P端，开关管Su1的发射极连接至三相交流输出U端，开关管Sv1的集电极与快速熔断器Fvp的一端连接，快速熔断器Fvp的另一端连接至正直流母线P端，开关管Sv1的发射极连接至三相交流输出V端，开关管Sw1的集电极与快速熔断器Fwp的一端连接，快速熔断器Fwp的另一端连接至正直流母线P端，开关管Sw1的发射极连接至三相交流输出W端；
所述逆变器(13)的下桥臂包括开关管Su4、快速熔断器Fun、开关管Sv4、快速熔断器Fvn、开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：马光同，徐帅，张晗，刘康，姚春醒，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51