牵引辅助变流器和装置制造方法及图纸

本申请提供一种牵引辅助变流器和装置，包括：整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块，三个模块中设置有相同路数的半桥电路；整流功率模块中的半桥电路用于进行整流；牵引逆变斩波功率模块中的三路半桥电路用于对直流电进行逆变，一路半桥电路用于直流电压过压斩波调节；辅助逆变功率模块的半桥电路用于对直流电进行辅助逆变。在该技术方案中，所使用的整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中都设置有相同路数的半桥电路，使得牵引辅助变流器中各个功率模块统型，可以互相通用互换，有效减少了牵引辅助变流器中所使用的功率模块的类型，有助于变流器功能分区及组件化布局设计，有利于用户检修维护效益的提升。修维护效益的提升。修维护效益的提升。

【技术实现步骤摘要】
牵引辅助变流器和装置


[0001]本申请涉及轨道交通控制
，尤其涉及一种牵引辅助变流器和装置。

技术介绍

[0002]随着交流传动技术的发展，采用大功率绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)为开关元件的变流器应用日益广泛，为了方便变流器主电路的维护，将一种主电路的多个IGBT器件进行安装集成，形成了一个整体的功率模块。
[0003]但由于变流器主电路功能和容量的不同，功率模块的结构也有各种类型，现有的牵引辅助变流器中，所使用的各种类型的功率模块都是专用定制化的，各个类型的功率模块的结构各不相同，导致了牵引辅助变流器中各个类型的功率模块的种类不断增加。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种牵引辅助变流器和装置，用于解决现有牵引辅助变流器中所使用的各种类型的功率模块都是专用定制化，导致各种类型的功率模块的种类不断增加的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种牵引辅助变流器，包括：整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块，整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中设置有相同路数的半桥电路；
[0006]整流功率模块中的半桥电路用于对输入的单相交流电进行整流，输出直流电；
[0007]牵引逆变斩波功率模块中的半桥电路与整流功率模块的半桥电路连接，其中三路半桥用于对所述直流电进行逆变，并输出三相交流电供牵引电机，一路半桥电路用于直流电压过压抑制调节；
[0008]辅助逆变功率模块的半桥电路与整流功率模块的半桥电路连接，用于对直电流进行辅助逆变，并输出三相交流电至辅助输出电路。
[0009]在本实施例的牵引辅助变流器中，所使用的整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中都设置有相同路数的半桥电路，各个功率模块都是通过相同的半桥电路进行整流或者逆变，使得牵引辅助变流器中各个功率模块统型，可以互相通用互换，有效减少了牵引辅助变流器中所使用的功率模块的类型，有助于变流器功能分区及组件化布局设计，有利于用户检修维护效益的提升。
[0010]在其中一个实施例中，整流功率模块包括四路半桥电路，每两路半桥电路外部并联，用于对输入的单相交流电进行整流，输出直流电。
[0011]在本实施例中，通过将整流功率模块每两路半桥电路外部互相并联，构成单相全桥整流电路，相对于半桥电路的整流效率，全桥整流电路的整流效率更高，能够有较大的电流输出。
[0012]在其中一个实施例中，牵引辅助变流器还包括预充电电路和中间电路，所述预充电电路与所述整流功率模块连接，所述整流功率模块通过所述中间电路与所述牵引逆变斩
波模块、所述辅助逆变功率模块连接；
[0013]所述预充电电路用于在系统上电时，先对中间电路的直流环节储能电容进行预充电，避免上电时强大的冲击电流对功率模块和中间电路中的直流电容造成损伤。
[0014]在其中一个实施例中，牵引辅助变流器还包括斩波电路，斩波电路与牵引逆变斩波功率模块中的一路半桥电路连接，用于直流电压过压抑制调节。
[0015]在其中一个实施例中，辅助逆变功率模块中的半桥电路包括辅助逆变半桥电路和冗余半桥电路；辅助逆变半桥电路与整流功率模块中的半桥电路连接，用于对直流电进行逆变，并输出三相交流电至辅助输出电路；冗余半桥电路与整流功率模块中的半桥电路连接，用于作为所述辅助逆变半桥电路发生非短路故障时的冗余应用。
[0016]在本实施例中，通过设置辅助逆变半桥电路进行逆变，并有冗余半桥电路配备故障冗余支路，当辅助逆变半桥电路发生非短路故障时，冗余半桥电路可以作为冗余应用，保障辅助逆变功率模块可靠应用。
[0017]在其中一个实施例中，所述辅助逆变功率模块包括三路辅助逆变半桥电路和一路冗余半桥电路。
[0018]在其中一个实施例中，整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中的各路半桥电路均包括上开关管和下开关管，上开关管与下开关管串联。
[0019]在本实施例中，通过串联的上开关管和下开关管组成半桥电路，其电路结构简单，方便使用以及维护，同时还可有效降低电路成本。
[0020]在其中一个实施例中，牵引辅助变流器还包括控制器，控制器连接整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块，用于驱动上开关管和/或下开关管。
[0021]在本实施例中，通过控制器统一驱动半桥电路中的上开关管和/或下开关管，保证各个半桥电路工作的同步性，避免发生工作时发生紊乱。
[0022]在其中一个实施例中，牵引辅助变流器还包括驱动芯片，控制器通过驱动芯片连接整流功率模块，驱动芯片用于同时输出驱动信号至整流功率模块的各路半桥电路。
[0023]在本实施例中，驱动芯片可以同时驱动整流功率模块中的各路半桥电路，实现驱动整流功率模块中的各路半桥电路同步工作，使得整流功率模块满足均流特性。
[0024]第二方面，本申请实施例提供了一种牵引辅助变流装置，包括：接触器、传感器、电容、电阻和上述的牵引辅助变流器，接触器、传感器、电容和电阻均与牵引辅助变流器连接。
[0025]本申请实施例提供的牵引辅助变流器和装置，通过在整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中设置相同路数的半桥电路，实现了整个牵引辅助变流器的简统化，使得各个功率模块之间具备通用性，并且不需要对每一个功率模块进行定制发开发，缩短了牵引辅助变流器的开发周期，同时也减少了所使用的各个功率模块所使用的部件的类别，不需要采购各种各样的部件，降低了采购成本以及后续的维护经济成本。
附图说明
[0026]图1为本申请实施例提供的牵引辅助变流器实施例一的结构示意图；
[0027]图2为本申请实施例提供的整流功率模块的结构示意图；
[0028]图3为图2所示实施例中预充电电路的电路结构示意；
[0029]图4为本申请实施例提供的牵引逆变斩波功率模块的结构示意图；
[0030]图5为图4所示实施例中牵引逆变斩波功率模块以及斩波电路的电路示意图；
[0031]图6为本申请实施例提供的辅助逆变功率模块的示意图；
[0032]图7为本申请另一个实施例提供的牵引辅助变流器的结构示意图；
[0033]图8为本申请又一个实施例提供的牵引辅助变流器的结构示意图；
[0034]图9为本申请实施例提供的牵引辅助变流装置的结构示意图。
具体实施方式
[0035]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0036]随着交流传动技术的发展，越来越多的变流器都采用大功率绝缘栅双极型晶体管(Insu本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牵引辅助变流器，其特征在于，包括：整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块，所述整流功率模块、牵引逆变斩波功率模块和辅助逆变功率模块中设置有相同路数的半桥电路；所述整流功率模块中的半桥电路用于对输入的单相交流电进行整流，输出直流电；所述牵引逆变斩波功率模块中的半桥电路与所述整流功率模块中的半桥电路连接，所述牵引逆变斩波功率模块中的三路半桥电路用于对所述直流电进行逆变，并输出三相交流电至牵引电机，所述牵引逆变斩波功率模块中的一路半桥电路用于直流电压过压抑制调节；所述辅助逆变功率模块的半桥电路与所述整流功率模块的半桥电路连接，用于对所述直电流进行辅助逆变，并输出三相交流电至辅助输出电路。2.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述整流功率模块包括四路半桥电路，每两路半桥电路外部并联，用于对输入的单相交流电进行整流，输出直流电。3.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述牵引辅助变流器还包括预充电电路和中间电路，所述预充电电路与所述整流功率模块连接，所述整流功率模块通过所述中间电路与所述牵引逆变斩波模块、所述辅助逆变功率模块连接；所述预充电电路用于在牵引辅助变流器上电时，先对所述中间电路中的直流环节储能电容进行预充电。4.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器，其特征在于，所述牵引辅助变流器还包括斩波电路，所述斩波电路与所述牵引逆变斩波功率模块中的一路半桥电路连接，用于直流电压过压抑制调节。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，李守蓉，徐亚昆，丁巧娅，管俊青，王绛波，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：