【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种轨道交通牵引电传动系统及其工作方法，能够满足多电源供电制式的线路条件。
技术介绍
1、随着城市轨道交通的发展，对轨道车辆的运行条件提出了更高的要求，市域(郊区)运行线路进一步延长，出现市区车辆要求运行至市域的互联互通需求。在这种情况下，车辆将面临同一套牵引电传动系统需要运行在不同的电源供电等级下的要求。
2、目前，已运营的市内轨道交通车辆常见的供电电压制式通常较低(例如，常见dc750v)，而伴随着电力电子器件的进步和电器绝缘水平的提升，新的城轨车辆供电电压制式将进一步提高(例如dc1500v，甚至可能高达dc3000v)，以获得低电流定额、低线路损耗和更长的供电距离以及低电流定额带来的轻量化设备。
3、针对这种互联互通需求，早期的方案是：变流器及直流母线按照高电压设计，供电电源为高电压时直流母线直接连接电网；供电电源为低电压时，则在直流母线前侧增加dc/dc变换器作为连接供电电源和直流母线的中间环节，进行升降压控制，如图1所示。假设供电电源为dc750v，通过dc/dc升压后，直流母线电压提高为dc1500v，可满足后端dc1500v的变流器的供电需求。
4、然而，该方案需要对主电路进行改造，增加dc/dc变换器，使系统复杂并且多出一个电压变换环节使系统效率降低，同时，为保障系统安全，考虑器件故障情况下的电压绝缘要求，前端原有的dc750v供电电源侧电路也必须满足dc1500v的绝缘耐压，而原有的dc750v的主电路将无法满足要求。
5、另一方面，假若变流器及直
6、因此，亟需一种能够在牵引系统前端主电路保持不变的情况下满足多电源供电制式的线路条件的轨道交通牵引电传动系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种能够在牵引系统前端主电路保持不变的情况下满足多电源供电制式的线路条件的轨道交通牵引电传动系统及其工作方法。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种轨道交通牵引电传动系统，所述牵引电传动系统包括依次连接的高压电器单元、变压变频电流器和牵引电机，其特征在于，
3、所述牵引电传动系统还包括模式切换开关，所述变压变频电流器通过所述模式切换开关连接所述牵引电机，
4、所述模式切换开关用于将所述变压变频电流器和牵引电机的连接模式在第一模式和第二模式中切换，并使得以所述第一模式连接的所述变压变频电流器和所述牵引电机能够适应第一供电电源，并且以所述第二模式连接的所述所述变压变频电流器和所述牵引电机能够适应第二供电电源，
5、其中，所述第一供电电源的电压大于所述第二供电电源的电压。
6、优选的是，所述模式切换开关包括第一切换位置和第二切换位置，
7、在所述模式切换开关处于所述第一切换位置时，所述变压变频电流器的三相输出与所述牵引电机的定子绕组连接以使得所述牵引电机的定子绕组呈星形电路，
8、在所述模式切换开关处于所述第二切换位置时，所述变压变频电流器的三相输出与所述牵引电机的定子绕组连接以使得所述牵引电机的定子绕组呈三角形电路。
9、优选的是，所述模式切换开关为机械电磁式开关装置或者电子式开关器件。
10、优选的是，所述模式切换开关包括第一开关机构和第二开关机构，所述变压变频电流器分别通过所述第一开关机构和所述第二开关机构连接所述牵引电机，所述第一开关机构和所述第二开关机构均具有第三切换位置和第四切换位置，
11、在所述第一开关机构和第二开关机构均处于所述第三切换位置时，所述变压变频电流器的三相输出与所述牵引电机的定子绕组连接以使得所述牵引电机的每一组定子绕组呈串联电路，
12、在所述第一开关机构和所述第二开关机构均处于所述第四切换位置时，所述变压变频电流器的三相输出与所述牵引电机的定子绕组连接以使得所述牵引电机的每一组定子绕组呈并联电路。
13、优选的是，所述模式切换开关为机械电磁式开关装置或者电子式开关器件。
14、优选的是，所述第一供电电源的电压为直流1500v，所述第二供电电源的电压为直流750v。
15、优选的是，所述牵引电机为三相交流牵引电机，用于将所述轨道交通牵引电传动系统中的电能转化为牵引动力输出。
16、根据本专利技术的另一个方面，提供了上述轨道交通牵引电传动系统的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括：
17、判断轨道交通牵引电传动系统的供电电源为第一供电电源还是小于所述第一供电电源的第二供电电源；
18、在所述供电电源为所述第一供电电源时，控制所述模式切换开关切换到第一模式；以及
19、在所述供电电源为所述第二供电电源时，控制所述模式切换开关切换到第二模式。
20、应用本专利技术提供的轨道交通牵引电传动系统及其工作方法，通过转换开关动作方便的实现牵引系统负载电机端的定子绕组星/角变换、或者多绕组电机的串/并联变换，从而实现牵引电传动系统适应多电源供电。
21、本专利技术增大了变流器模块对直流供电电源的适用范围，且由于只需要在负载端进行转换装置切换，模块及前端主电路保持固定，有利于变流器器件统型，简化了系统设计。同时，本专利技术避免了多出一个电压变换环节的效率损失，电机也在不同的供电电压下保持高效状态，使系统高效并获得不同供电电压制式下的互联互通，并带来获得低电流定额、低线路损耗和更长的供电距离以及低电流定额带来的轻量化优势。
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1.一种轨道交通牵引电传动系统，所述牵引电传动系统包括依次连接的高压电器单元、变压变频电流器和牵引电机，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，所述模式切换开关为机械电磁式开关装置或者电子式开关器件。
4.根据权利要求1所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，所述模式切换开关为机械电磁式开关装置或者电子式开关器件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，所述第一供电电源的电压为直流1500V，所述第二供电电源的电压为直流750V。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，所述牵引电机为三相交流牵引电机，用于将所述轨道交通牵引电传动系统中的电能转化为牵引动力输出。
8.一种轨道交通牵引电传动系统的工作方法，其特征在于，所述轨道交通牵引电传动系统为如权利要求1至7中任一项所述的轨
...【技术特征摘要】
1.一种轨道交通牵引电传动系统，所述牵引电传动系统包括依次连接的高压电器单元、变压变频电流器和牵引电机，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，所述模式切换开关为机械电磁式开关装置或者电子式开关器件。
4.根据权利要求1所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的轨道交通牵引电传动系统，其特征在于，所述模式切换开关为机械电磁式开关装置或者电子式开关...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文光，应婷，刘雄，文宇良，王龙，何涛，李益丰，张朝阳，徐立恩，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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