[发明专利]一种交流电传动系统

说明书

技术领域

本发明轨道车辆技术领域，特别涉及一种交流电传动系统。

背景技术

当前，轨道车辆在很多大型城市内部以及城市与城市之间一直起到骨干的作用。轨道车辆交通这一名词涵盖范围非常广泛，种类繁多；包括动车组、城市铁路、地下铁道、轻轨交通、磁悬浮线路、机场联络铁路等。新式的轨道车辆往往以电力作为能源，因此目前的轨道车辆交通有着节能、省地、运量大、全天候、无污染（或少污染）又安全等优点，属绿色环保交通体系，符合可持续发展的原则。而且顾名思义，轨道车辆即是车辆与轨道上运行的交通方式，所以基本上不会受到交通拥堵的影响，在交通压力繁重的大城市里，其相比汽车交通更加高效快速。而随着各方面技术的进步，轨道车辆的相关技术也在向更安全、更快速的方向不断的完善，尽可能的为市民的出行带来更大的方便。

传统的依靠电力的轨道车辆，往往采用直流传动的形式，也就是依靠直流电为轨道车辆的牵引电动机供电，从而产生牵引力推动车辆的形式。但是传统直流牵引电动机由于结构的原因，功率收到限制，功率提升存在技术上的瓶颈；而且直流牵引电动机负载特性较软，粘着利用率偏低；随着轨道车辆技术的发展，直流传动与直流牵引电机已经越来越不能够满足实际的需求。

随着电子器件的高速发展，轨道车辆中的交流传动技术逐步出现，并得到快速的发展。交流传动与相应的交流牵引电机能够克服功率提升上的技术瓶颈，而且有着良好的负载特性和粘着利用率，已经成为未来的发展趋势。

根据轨道车辆的实际工作情况，应用在轨道车辆当中的交流传动系统主要对两部分组件进行供电。一部分组件及牵引电动机本身，另一部分组件为牵引电动机通风机、空压机、冷却风扇及其他辅助通风机、机车空调机、机车生活用电等辅助电气组件。在现有的交流传动系统中，发电机为两部分组件分别供电，甚至会单独设立一台辅助发电机专门为辅助组件供电。现有的牵引电动机与辅助组件分离的交流传动系统主要存在以下缺陷：主辅分离的交流传动系统不便于系统集成、结构安装及维护以及部件通用，使用程度较低；辅助组件从主发电机取电或设置独立的辅助发电机的布置，会增加轨道车辆的重量，提高了车辆的制造成本及运行负担；此外，分离的传动系统必然要为辅助组件的供电设置更多额外的逆变器，也增加整个系统的复杂性和造价。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种交流电传动系统，所述系统通过一台发电机同时为牵引电动机及辅助组件供电，实现了交流电传动系统对于全车的一体化供电。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种交流电传动系统，所述系统包括以下：

主发电机，用于产生交流电并输出；

变流模块，用于对主发电机产生的交流电进行变流处理；将处理后得到的符合牵引电动机额定标准的交流电输出至牵引电动机；将处理后得到的符合辅助组件额定标准的交流电输出至辅助组件；

励磁模块，用于接收主发电机输出的交流电并转换为励磁电流，将励磁电流输出至主发电机；通过所述励磁电流控制主发电机的输出功率。

所述变流模块具体包括：

整流单元，用于主发电机输出的交流电转换为直流电；

牵引逆变器，用于将所述直流电转换为符合牵引电动机额定标准的交流电，并输出至牵引电动机；

辅助逆变器，用于将所述直流电转换为符合辅助组件额定标准的交流电，并输出至辅助组件。

所述系统包括两个并联的变流模块，分别为第一变流模块和第二变流模块，每个变流模块为一个转向架的多个牵引电动机供电，则所述牵引逆变器的数量为等于一个转向架中牵引电动机的数量。

所述变流模块还包括：

接触开关，用于在故障时断开，将该变流模块隔离；

直流回路单元，用于对变流模块进行故障检测、监控、滤波，并接收牵引逆变器的反馈电流；

制动电阻，用于将所述牵引逆变器的反馈电流以热能的形式消耗。

所述辅助组件具体包括：

冷却风机、空压机、主发电机风机、牵引电动机风机、制动电阻风机、排尘风扇。

所述第一变流模块包括的辅助逆变器为第一辅助逆变器，第二变流模块包括的辅助逆变器为第二辅助逆变器，具体的；

第一辅助逆变器向冷却风机输出交流电；

第二辅助逆变器向空压机、主发电机风机、牵引电动机风机、制动电阻风机和排尘风扇输出交流电。

所述系统还包括：

第三辅助逆变器，用于将所述直流电转换为符合充电机额定标准的交流电，并输出至充电机；