动车组牵引辅助变流器的预充电系统技术方案

一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统，系统与列车中央控制单元通信连接，系统包括：多台牵引辅助变流器及列车交流母线；牵引辅助变流器包括控制器、输入开关模块、直流电容、辅助逆变器及输出模块；输入开关模块与接触网连接，辅助逆变器的交流端口通过输出模块与列车交流母线连接，辅助逆变器的直流端口与直流电容连接；控制器与输入开关模块、辅助逆变器及输出模块通信连接，首台牵引辅助变流器中的控制器用于在接收列车中央控制单元发送的指令后，对其直流电容进行预充电。本实用新型专利技术实现变流器的预充电功能，降低了成本，提升变流器的可用性，减少了开关装置的电流冲击和降低动作频次，有助于提升寿命和减少故障率。有助于提升寿命和减少故障率。有助于提升寿命和减少故障率。

【技术实现步骤摘要】
动车组牵引辅助变流器的预充电系统


[0001]本技术涉及动车组牵引辅助变流器
，尤指一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统。

技术介绍

[0002]目前，动车组牵引变流器普遍采用交
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直
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交电路结构。当牵引变流器投入运行前，变流器直流侧电压初始值为0V，输入侧为交流电压，经不控整流器变成直流，如果直接施加在直流环节电容上，将会导致瞬间冲击电流过大，因此一般采用了预充电电路实现直流环节电容的预充电。
[0003]通常在牵引变流器交流输入侧安装预充电电路。预充电电路包括预充电接触器、预充电电阻组成。通常预充电接触器和预充电电阻串联后，与主接触器并联连接。为提升冗余性，也会设置两套预充电电路。
[0004]当牵引变流器启机时，首先闭合预充电接触器，交流输入电压经过预充电电阻对直流环节电容进行充电，实现对启动电流的抑制，待直流电压上升到合理范围，闭合主接触器，即完成整个预充电过程。但预充电回路由于包含接触器这类机械动作的开关，一旦出现故障，会导致整个牵引变流器无法启动。且预充电电阻具有发热限制，因此一定时间内的充电次数有限。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本技术实施例的主要目的在于提供一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统，在不增加变流器硬件的条件下，实现变流器的预充电。
[0006]为了实现上述目的，本技术实施例提供一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统，系统与列车中央控制单元通信连接，所述系统包括：多台牵引辅助变流器及列车交流母线；
[0007]牵引辅助变流器包括控制器、输入开关模块、直流电容、辅助逆变器及输出模块；
[0008]输入开关模块与接触网连接，所述辅助逆变器的交流端口通过所述输出模块与所述列车交流母线连接，所述辅助逆变器的直流端口与所述直流电容连接；
[0009]控制器与所述输入开关模块、辅助逆变器及输出模块通信连接，用于接收所述列车中央控制单元发送的指令；其中，首台牵引辅助变流器中的控制器还用于在接收所述列车中央控制单元发送的指令后，对其直流电容进行预充电。
[0010]可选的，在本技术一实施例中，系统还包括牵引变压器，所述牵引变压器一端与所述接触网连接，另一端与所述输入开关模块连接。
[0011]可选的，在本技术一实施例中，输入开关模块包括预充电接触器及预充电电阻，所述预充电接触器与所述预充电电阻串联连接。
[0012]可选的，在本技术一实施例中，输入开关模块还包括主接触器，所述主接触器与所述预充电接触器并联连接。
[0013]可选的，在本技术一实施例中，牵引辅助变流器还包括单相整流器，所述单相整流器的一端与所述输入开关模块连接，另一端与所述直流电容连接。
[0014]可选的，在本技术一实施例中，控制器包括多个PI调节器。
[0015]可选的，在本技术一实施例中，输出模块包括三相交流接触器。
[0016]可选的，在本技术一实施例中，牵引辅助变流器还包括滤波单元，所述滤波单元设置在所述辅助逆变器与所述输出模块之间。
[0017]可选的，在本技术一实施例中，滤波单元包括三相隔离变压器、三相交流电容器及三相交流电感。
[0018]可选的，在本技术一实施例中，牵引辅助变流器还包括电机逆变器，所述电机逆变器与所述控制器通信连接，所述电机逆变器与外部牵引电机连接。
[0019]本技术在不增加变流器硬件的条件下，通过多个牵引辅助变流器与列车交流母线的连接方式，实现变流器的预充电功能，降低了成本，显著提升变流器的可用性，减少了开关装置的电流冲击和降低动作频次，有助于提升寿命和减少故障率。
附图说明
[0020]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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术实施例一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统的结构示意图；
[0022]图2为本技术实施例中牵引辅助变流器的结构示意图；
[0023]图3为本技术实施例中输入开关模块的结构示意图；
[0024]图4为本技术实施例中辅助逆变器的结构示意图；
[0025]图5为本技术实施例中单相整流器的结构示意图；
[0026]图6为本技术实施例中滤波单元的结构示意图；
[0027]图7A及图7B为本技术实施例中辅助逆变器的整流模式示意图。
具体实施方式
[0028]本技术实施例提供一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统。
[0029]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，都属于本技术保护的范围。
[0030]如图1所示为本技术实施例一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统的结构示意图，图中所示系统与列车中央控制单元通信连接，系统包括：多台牵引辅助变流器及列车交流母线。其中，通过多台牵引辅助变流器与列车交流母线分别连接的方式，可以实现首台牵引辅助变流器预充电完成后，接入列车交流母线，由此其他牵引辅助变流器通过列车交流母线也同时进行了预充电，在不增加其他硬件设备的同时，大大提升了预充电的效率。
[0031]其中，列车中央控制单元与牵引辅助变流器通信连接，用于向各牵引辅助变流器发送接触器闭合指令，并随机选取一台牵引辅助变流器作为首台牵引辅助变流器，向其发送预充电指令。
[0032]如图2所示，牵引辅助变流器包括控制器、输入开关模块、直流电容、辅助逆变器及输出模块。
[0033]输入开关模块与接触网连接，辅助逆变器的交流端口通过输出模块与列车交流母线连接，所述辅助逆变器的直流端口与所述直流电容连接。
[0034]控制器与输入开关模块、辅助逆变器及输出模块通信连接，用于接收列车中央控制单元发送的指令，具体的，列车中央控制单元发送的指令包括接触器闭合指令及预充电指令；其中，首台牵引辅助变流器中的控制器还用于接收预充电指令，对其直流电容进行预充电处理。
[0035]在本实施例中，本技术的动车组列车牵引辅助变流器预充电系统的工作流程包括：
[0036]1)列车的控制电上电后，由列车的中央控制单元发出指令，闭合列车上的三相380V交流母线的列车母线开关。同时向所有可用的牵引辅助变流器发出指令，要求闭合输出模块中的接触器。
[0037]2)任选一台牵引辅助变流器采用输入开关模块完成预充电。首先闭合预充电接触器，交流输入电压经过预充电电阻对直流环节电容进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统，其特征在于，所述系统与列车中央控制单元通信连接，所述系统包括：多台牵引辅助变流器及列车交流母线；所述牵引辅助变流器包括控制器、输入开关模块、直流电容、辅助逆变器及输出模块；所述输入开关模块与接触网连接，所述辅助逆变器的交流端口通过所述输出模块与所述列车交流母线连接，所述辅助逆变器的直流端口与所述直流电容连接；所述控制器与所述输入开关模块、辅助逆变器及输出模块通信连接，用于接收所述列车中央控制单元发送的指令；其中，首台牵引辅助变流器中的控制器还用于在接收所述列车中央控制单元发送的指令后，对其直流电容进行预充电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括牵引变压器，所述牵引变压器一端与所述接触网连接，另一端与所述输入开关模块连接。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入开关模块包括预充电接触器及预充电电阻，所述预充电接触器与所述预充电电阻串...

【专利技术属性】
技术研发人员：马颖涛，刘伟志，杨二林，刘冰，宋术全，董侃，杜玉亮，程龙，崔冬冬，许文中，左鹏，李青颖，张波，杨伟君，曹宏发，赵红卫，康晶辉，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：