[发明专利]一种SS3型电力机车辅助变流系统

摘要

本发明提供了一种SS3型电力机车辅助变流系统，在辅助变流器的主电路方案中，采用“一整四逆”的电路结构，按照辅机工况合理分配负载，兼顾了冗余备份、故障时负载切换与转移等多方面，“一整”采用相控整流方案，对主变压器的改造工艺最为简单，非常适合在既有机车上改造实施；也与交‑直机车相控整流为其主要电路结构形式的总体技术方案相吻合；“多逆”为逆变器的冗余备份，故障时辅机负载切换、转移提供了可能，确保了辅机系统运行的可靠性。按照辅机运行工况，给各逆变器分配负载，保证了辅机运行的高效性和可靠性。

主权项

一种SS3型电力机车辅助变流系统，包括设于电力机车上的辅助电机，其特征在于，还包括将SS3型电力机车内两劈相机替换的第一辅助变流器和第二辅助变流器，所述辅助变流器包括串联的前级变流器和后级变流器，前级变流器为单相控整流器，后级变流器由若干台并联逆变器单元组成；将所述辅助电机按照类别和工况进行划分并组合负载，将所述负载分配给不同的逆变器，所述逆变器与各负载之间设有用于切换转载的转载线路；所述辅助电机包括牵引通风机电机、制动风机电机、压缩机电机、变压器风机以及空调机组；每台辅助变流器的后级变流器包括逆变器U1、逆变器U2、逆变器U3以及逆变器U1B四台逆变器，逆变器U1B为逆变器U1、逆变器U2、逆变器U3的冗余备份单元；第一辅助变流器以及第二辅助变流器中的逆变器U1、逆变器U2、逆变器U3负载相同，逆变器U1负载2台牵引通风机电机，逆变器U2负载2台制动风机电机，逆变器U3负载1台压缩机电机；第一辅助变流器中的逆变器U1B负载一台变压器风机以及1台空调机组，第二辅助变流器中的逆变器U1B负载1台变压器油泵电机以及1台空调机组；其中，当逆变器U1、逆变器U2、逆变器U3任意一台逆变器故障时，故障逆变器与其驱动的负载断开，通过所述转载线路将其负载切换至逆变器U1B上，由逆变器U1B驱动所有负载；当逆变器U1B故障时，故障逆变器与其驱动的负载断开，通过所述转载线路将其负载切换至逆变器U1或逆变器U2上；所述转载线路为转换接触器；所述牵引通风机电机功率为37kW，制动风机电机功率为30kW，压缩机电机功率为37kW，变压器风机功率为14kW，变压器油泵电机功率为10kW，空调机组功率为3kW；两台所述辅助变流器功率基本相同，且所述单相控整流器容量为400kVA，每台所述逆变器容量为100kVA；所述单相控整流器包括用于将主变压器辅助绕组的输出进行相控整流的相控整流电路，平波电抗器L，以及母线支撑电容Cd；其中，所述主变压器辅助绕组的输出进行相控整流后，经过平波电抗器L及母线支撑电容Cd的滤波作用形成母线电压Ud；所述后级变流器采用经典三相桥式逆变电路；所述主变压器辅助绕组的输出由额定电压提高至AC794V，中间环节直流电压稳压至DC540V；所述辅助变流器还包括用于将逆变器输出的SPWM波滤成正弦波的正弦波滤波器；其中，正弦波滤波器设于所述逆变器与辅助电机之间；该SS3型电力机车辅助变流系统还包括控制系统，所述控制系统包括：司控台控制单元，用于对机车控制指令信号的采集和辅机状态的显示，安装于电力机车的司机控制台下部；辅助变流器控制单元，用于完成整流器和逆变器的运行控制、故障保护和参数采集，置于电力机车的变流器机柜中；以及辅机逻辑控制单元，用于接收司控台控制单元运行指令来指挥辅助变流器控制单元的运行；同时将辅助变流器及辅助电机的运行状态传送给司控台显示；其中，所述司控台控制单元、辅机逻辑控制单元以及辅助变流器控制单元之间依次通过工业现场总线连接。