[发明专利]一种带有永磁发电机的辅助变流供电系统

说明书

本发明涉及一种带有永磁发电机的辅助变流供电系统，包括永磁发电机，所述永磁发电机一端连接有柴油机，另一端连接有辅助变流器，所述辅助变流电路包括AC/DC整流器，所述AC/DC整流器的一端与永磁发电机连接，另一端与超带宽DC/DC稳压变换器连接，所述DC/DC稳压变换器的另一端通过直流母线输出至若干个DC/AC逆变器，所述DC/AC逆变器与相应设备连接。该供电系统噪音小，且无泄漏环境污染问题，有效利用了柴油机辅助功率。

技术领域

本发明属于轨道车辅助电路技术领域，涉及一种带有永磁发电机的辅助变流供电系统。

背景技术

地铁工程车的牵引和辅助系统目前大多采用液力传动，辅助系统负载主要由空气压缩机、柴油机冷却风扇、司机生活用电等组成。其中空气压缩机多采用皮带传动；柴油机冷却风扇多采用液力耦合器传动，生活用电多采用恒速恒压工频辅助发电机组供电。液力和机械辅助传动系统相对电传动系统效率较低、噪音大、漏油环境污染、故障率较高、控制不灵活、能耗较大。若牵引系统仍采用液力传动，辅助系统冷却风扇和空压机采用交流异步电机驱动，生活用电采用变流器供电则可有效减小机车噪音、提高工作效率、控制更加灵活并可减少因液压油泄露造成的环境污染。本发明方案辅助系统电源由一台经特殊消谐设计的永磁辅助发电机提供，永磁辅助发电机由机车柴油机驱动，转速变化范围800-2100rpm，辅助变流器将永磁发电机输出的超宽幅值、频率电压变换成稳定可控的交流供电电源，分别驱动不同负载电机的同时并提供工频生活用电能量。永磁发电辅助变流供电系统可根据负载工况需求灵活调整辅助负载的投切控制和功率控制节省电能。鉴于永磁发电技术和辅助电源控制技术的先进性，发明设计一种地铁工程机车用永磁发电机超宽电压、频率变化范围供电的辅助变流供电系统。

相对于工频柴油发电机组，无论是采用同步电励磁发电机还是永磁同步发电机，发电机组转速变换范围1500±2(rpm)，输出电压范围380V/220V±5％，输出频率范围50/60±1(hz)。而对于地铁内燃轨道机车，由于车速和牵引负载的调节，需要柴油机转速在800-2100rpm范围变化调节输出功率，永磁辅助发电机和柴油机同轴安装因此转速同步大范围变化，频率变化范围56.67Hz～140Hz，电压变化范围是235V～680V。相对于380v工频励磁控制技术，通常我们把大于100Hz的频率调节和大于400v的电压调节带宽称为超带宽压频调节技术，这一调节技术方案需要通过创新的频率、电压变换方式实现，具有较大难度和创新性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种带有永磁发电机的辅助变流供电系统，该供电系统噪音小，且无泄漏环境污染问题，有效利用了柴油机辅助功率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种带有永磁发电机的辅助变流供电系统，其特征在于，包括永磁发电机，所述永磁发电机一端连接有柴油机，另一端连接有辅助变流器，所述辅助变流器包括AC/DC整流器，所述AC/DC整流器的一端与永磁发电机连接，另一端与超带宽DC/DC稳压变换器连接，所述DC/DC稳压变换器的另一端通过直流母线输出至若干个DC/AC逆变器，所述DC/AC逆变器与相应设备连接。

进一步地，所述DC/AC逆变器共设置有4个。

进一步地，所述4个DC/AC逆变器中的3个为变频DC/AC逆变器，另外1个为定频DC/AC逆变器。

进一步地，所述变频DC/AC逆变器上连接有电动机，所述定频DC/AC逆变器上连接通过变压器连接有生活电源。

进一步地，所述3个变频DC/AC逆变器上分别连接有两台柴油机冷却风扇电机和一台空压机电机。

进一步地，所述永磁发电机为三相交流永磁同步发电机，所述永磁发电机的额定功率为60KW，额定转速为1300rpm，转速为800～2200rpm，输出电压为235V～680V AC。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：