[实用新型]一种机车分布式辅助电路电源系统

说明书

技术领域

本实用新型属于一种机车电路的电气系统装置，尤其是指一种机车辅助电路的电源系统，主要用于电力机车、电动车组的辅助电路中。

背景技术

现有机车辅助电路型式的技术水平主要有三种。第一种为：机车的辅助电路电源系统由一台或两台劈相机给辅机电机供电，当劈相机故障时用某一台牵引风机代替劈相机给机车辅机电机供电。这种电路的功率因数、效率都很低，三相电压不平衡度很大，大大影响辅机的性能、可靠性和寿命；电源相对集中，一旦两台劈相机发生故障时将造成机破；不能变频变压起动，容易造成电源系统和辅机电机大电流而损坏电路系统。第二种为：机车的辅助电路电源系统由一台或两台辅助变流器供电。这种电路虽然解决了第一种辅助供电系统的某些缺点，如：功率因数、效率有所提高；也解决了不能变频变压起动，容易造成电源系统和辅机电机大电流而损坏电路系统的问题。但是电源系统还是相对集中一旦一台或两台变流器发生故障时将造成机车降功率运行或机破。第三种为：机车的辅助电路电源系统由一台或两台辅助逆变器供电，而辅助逆变器由交流传动机车主电路的中间回路供电。这种电路具有第二种电路的优点和缺点，同时由于主电路中间电压较高，那么电路设计时考虑的绝缘电压等级也较高，给电路设计带来难度；这种型式的逆变器输出的谐波电压和谐波电流很大，造成辅助电路系统的损耗很大，效率低；为了解决以上两个问题，往往在辅助逆变器的输出端加装辅助变压器加以解决，这样一来就增加了辅助系统的成本。同时和第二种电路型式一样不能解决系统冗余设计和可靠性的问题。这种辅助电路电源系统仅局限于在交流传动电力机车、电动车组动车上应用，并要求主传动系统具有相应的接口。

综上所述，现有的机车辅助电路型式都存在一些不足，因此，很有必要对此加以改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有机车辅助电路型式的不足，提出一种功率因数、效率更高，三相电压平衡度好。能有效解决系统冗余设计和可靠性问题的机车辅助电路电源系统。

根据本实用新型的目的所提出的技术实施方案是：一种机车辅助电路电源系统，整个电路系统采取分布式的供电方式，包括一个主变压器，主变压器辅助绕组为整个电路的电源供电装置；至少两个相对独立的整流器，整流器用于将变压器辅助绕组的电源整流为适合的电源；一个以上可变频变压控制的逆变器和一个以上可定频定压控制的逆变器，其中，可变频变压控制的逆变器用于向可变频变压供电的辅机(A类辅机：如牵引风机、冷却塔风机)供电；可定频定压控制的逆变器用于向定频定压供电的辅机(B类辅机：如压缩机、辅助变流器风机、油泵、水泵等)供电，在电路系统中还包括一个以上的三相线路接触器和三相自动开关等部件。

整个机车辅助电路电源系统的供电方式是：由变压器辅助绕组同时给两个整流器供电，两个整流器又通过两个独立的中间回路分别向各逆变器供电。逆变器分为两类：一类为可变频变压控制的逆变器，为可变频变压供电的辅机(A类辅机：如牵引风机、冷却塔风机)供电，每个辅机由一个逆变器供电；另一类为可定频定压控制的逆变器，为定频定压供电的辅机(B类辅机：如压缩机、辅助变流器风机、油泵、水泵等)供电，每个辅机由一个逆变器供电。每个相邻的逆变器给辅机可实现冗余供电，当某个或某几个逆变器故障时，可通过相应的三相接触器(KM)和相应的三相自动开关(QA)进行故障转换。设计时考虑逆变器的容量足够可以承担两个或两个以上的辅机电机所需的电源容量和故障转换电路的设计，当某些逆变器发生故障时可以通过故障转换电路的切换以保证辅机继续工作，从而不影响机车的正常运用，大大提高了系统的可靠性。

同时，在分布式的辅助逆变器内配有机车级分布式通讯网络控制系统，使机车分布式辅助电路电源系统及易于实现各种控制，并易于实现电源系统的状态检测、故障诊断、检修维护等。

通过控制系统的优化设计还可以保证逆变器的顺序起动、变频变压起动和调速控制，极大地减少了启动过程中大电流对辅机、电源系统和辅助电路系统的冲击，提高了系统的性能、可靠性和效率。

本实用新型的优点在于：

1、解决了现有三种机车辅助电路电源系统的问题和缺点；

2、易于实现辅助电源系统的状态检测、故障诊断，为检修维护提供极大的方便；

3、每个逆变器的容量相对较小，易于实现模块化、系列化设计，元器件易于采购和降低成本；

4、适合在直流传动和交流传动机车、电动车组上运用。

附图说明

图1为本实用新型电气线路原理图。