[发明专利]一种牵引变流器电路

说明书

本申请公开了一种牵引变流器电路，包括辅助变流回路和多重完全相互独立的主变流回路；各重主变流回路包括依次连接的预充电模块、四象限整流模块、中间直流回路和逆变模块；预充电模块用于对牵引变流器电路的预充电过程和正常工作过程进行开关控制；四象限整流模块将输入的交流电整定为直流电并输入至中间直流回路；中间直流回路包括用于稳压的支撑电容；辅助变流回路包括连接的多工位隔离开关和辅助逆变模块；多工位隔离开关用于与任意一重主变流回路的中间直流回路切换连接，以便为辅助逆变模块取电。本申请采用了全独立轴控式和主辅一体化结构，有效提高了牵引变流器的可用性和可靠性，并降低了设备的体积和重量。

技术领域

本申请涉及机车牵引传动技术领域，特别涉及一种牵引变流器电路。

背景技术

随着国民经济的稳定增长，我国的交通运输业特别是轨道交通运输也蓬勃发展、日益繁忙。

牵引变流器是机车传动系统的核心部件，其性能对运营效率有着巨大的影响作用。通过牵引变流器电路，可将电源的电能先后经整流、逆变变换后生成合适频率和大小的交流电供给机车使用。一般地，机车中的牵引变流器电路包括给牵引电机供电的主变流回路和给辅助负载等供电的辅助变流回路。现有的机车牵引变流器中有采用将多重主变流回路共用中间直流回路的结构，使得各主变流回路间相互耦合影响，一旦某个主变流回路中的功率模块发生故障，则需要对其他主变流回路中的功率模块也进行封锁，降低了可用性并影响了机车的正常运行。并且，现有技术中还普遍采用主辅分离的结构，即分别为辅助变流回路和主变流回路单独供电，这无疑增加了供电用牵引变压器的使用数量，使得整个牵引变流器设备的体积和重量都较大。

由此可见，采用何种牵引变流器，以便有效提高其可用性和可靠性，并减小设备的体积和重量，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种牵引变流器电路，以便有效提高牵引变流器的可用性和可靠性，并减小设备的体积和重量。

为解决上述技术问题，本申请提供一种牵引变流器电路，包括辅助变流回路和多重完全相互独立的主变流回路；

各重所述主变流回路包括依次连接的预充电模块、四象限整流模块、中间直流回路和逆变模块；所述预充电模块用于对所述牵引变流器的预充电过程和正常工作过程进行开关控制；所述四象限整流模块将输入的交流电整定为直流电并输入至所述中间直流回路；所述中间直流回路包括用于稳压的支撑电容；所述逆变模块将所述中间直流回路输出的直流电逆变为供牵引电机使用的三相交流电；

所述辅助变流回路包括依次连接的多工位隔离开关和辅助逆变模块；所述多工位隔离开关与任意一重所述主变流回路的所述中间直流回路切换连接，以便为所述辅助逆变模块取电；所述辅助逆变模块将输入的直流电逆变为供辅助负载使用的三相交流电。

可选地，包括三重所述主变流回路，所述多工位隔离开关为三工位隔离开关。

可选地，所述四象限整流模块包括输出端并联的两个相模块；各个所述相模块包括串联的两个IGBT，两个所述IGBT的公共端作为所述相模块的输入端；两个所述相模块的输入端分别作为所述四象限整流模块的正输入端和负输入端。

可选地，所述中间直流回路包括连接在所述中间直流回路的两输入端之间的二次谐波吸收单元，所述二次谐波吸收单元包括串联的电抗器和谐振电容。

可选地，所述中间直流回路包括接地检测单元；

所述接地检测单元包括第一电压传感器、连接在所述中间直流回路的两输入端之间的串联的两个电阻、以及连接在所述中间直流回路的两输入端之间的串联的两个电容；所述第一电压传感器的一端与所述中间直流回路的正输入端连接，另一端分别与两个所述电阻的公共端和两个所述电容的公共端连接。

可选地，所述中间直流回路包括电压检测单元；所述电压检测单元包括连接在所述中间直流回路的两输出端之间的第二电压传感器。