列車車輛供電電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種供電電路，尤其涉及一種用于列車車輛的供電電路，屬于機車車輛領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國前期電力機車牽引旅客列車時，為了保證列車車輛照明、取暖、加熱爐、空調(diào)等供電，在列車中編有向列車供電的供電車。為了提高列車運行的經(jīng)濟性，后續(xù)開發(fā)了列車供電裝置，機車可以實現(xiàn)向列車車輛提供DC 600V電源。
[0003]隨著交流傳動技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，機車的再生制動技術(shù)和逆變技術(shù)已經(jīng)成熟，并在我國開始大量采用和應(yīng)用。從而也為新的供電方式提供了基礎(chǔ)。
[0004]以HXD3C機車為例，該機車的列車供電電路是通過接觸網(wǎng)受流，經(jīng)牽引變壓器次邊輸出860V單相交流電，然后通過相控整流，最后經(jīng)過濾波向列車車輛提供DC600V電源。電路連接為，牽引變壓器的列車供電繞組輸出端與相控整流器的輸入端連接，相控整流器的輸出端將輸出直流電壓供電。
[0005]現(xiàn)有的供電電路存在以下缺點:
[0006](1)功率因數(shù)低
[0007]由于采用相控整流技術(shù)，功率因數(shù)低，最高達到0.9。
[0008](2)過分相期間需要斷電
[0009]目前的機車通過分相區(qū)時，由于分相區(qū)區(qū)間接觸網(wǎng)沒有電壓，機車將分斷主斷路器，牽引變壓器失電，列車供電電路將失去電源，不能向列車車輛供電，車輛中的加熱器、空調(diào)等將停止工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是針對現(xiàn)有的列車車輛供電電路的不足，為改善功率因數(shù)和過分相不能連續(xù)供電的問題，盡量降低重量和成本，并向列車車輛提供相同標準的直流600V電源。本發(fā)明提出了一種新型的向列車車輛供電的電路。
[0011]這種列車車輛供電電路，機車牽引變壓器的輸出端與牽引整流器的輸入端連接，牽引整流器的輸出端與供電逆變器的輸入端連接，供電逆變器的輸出端與隔離變壓器的輸入端連接，隔離變壓器的輸出端與供電整流器的輸入端連接，供電整流器的輸出端輸出直流電壓供電。
[0012]所述的牽引整流器為四象限整流器。
[0013]所述的供電逆變器為三相逆變器。
[0014]所述的隔離變壓器為三相隔離變壓器。
[0015]所述的供電整流器采用二極管三相橋式整流電路。
[0016]本發(fā)明優(yōu)點在于:該電路由于是在主變流器的直流環(huán)節(jié)取電，在直流環(huán)節(jié)之前是采用的四象限變流技術(shù)，可以保證機車的功率因數(shù)接近于1.0，減少了等效干擾電流，降低了電磁干擾，達到了綠色環(huán)保的目的。
[0017]另外機車在過分相區(qū)時，通過牽引電動機的再生制動，向中間直流回路饋電，這樣該供電電路將一直有電，可以保證了列車車輛不間斷供電。
【附圖說明】
[0018]圖1為列車車輛供電電路的電路原理圖。
[0019]圖2為列車車輛供電電路的電路圖。
[0020]圖3為列車控制示意圖。
[0021]附圖標記如下:1_牽引變壓器，2-四象限整流器，3-牽引逆變器，4-牽引電動機，5_供電逆變器，6-隔離變壓器，7-供電整流器，IN-電流輸入端，OUT-供電端，0UT1-向列車供電1，0UT2-向列車供電2，A-主變流器1，B-主變流器2。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對列車車輛供電電路進行進一步說明。
[0023]這種列車車輛供電電路，如圖1所示，列車牽引變壓器的輸出端與牽引整流器的輸入端連接，牽引整流器的輸出端與供電逆變器的輸入端連接，供電逆變器的輸出端與隔離變壓器的輸入端連接，隔離變壓器的輸出端與供電整流器的輸入端連接，供電整流器的輸出端輸出直流電壓供電。
[0024]如圖2所示所述的牽引整流器2為四象限整流器。所述的供電逆變器5為三相逆變器。所述的隔離變壓器6為三相隔離變壓器。所述的供電整流器7采用二極管三相橋式整流電路。
[0025]如圖2所示，在主變流器A和主變流器B內(nèi)部分別增加一組列車供電電路，列車供電電路的輸出端0UT1和0UT2分別向列車提供DC600V電壓。兩個主變流器的工作原理相同，以主變流器A為例進行說明。列車供電逆變器5輸入端直接從主變流器的直流環(huán)節(jié)取電，并將主變流器三組直流環(huán)節(jié)并聯(lián)，該直流電壓經(jīng)三相供電逆變器5逆變后，輸出三相交流電，經(jīng)隔離變壓器6高頻隔離降壓后，與現(xiàn)有技術(shù)中的三組牽引變流環(huán)節(jié)完全隔離，經(jīng)供電整流器整流后向列車供電。這樣機車的牽引回路就和列車車輛的供電回路進行了分離。該電路是通過機車受電弓受流后，受電弓將電流輸出給牽引變壓器1原邊，經(jīng)牽引變壓器1降壓，在牽引變壓器1的次邊感應(yīng)出AC1450V電壓，該電壓通過四象限整流器2后斬波成穩(wěn)定的DC2800V電壓，該直流電壓通過三相供電逆變器5逆變后輸出2150V三相交流電，并送至隔離變壓器6，隔離變壓器6將電壓降至AC459V，該電壓通過供電整流器自然換流后輸出穩(wěn)定的DC600V電壓。
[0026]如圖3列車控制示意圖所示，當(dāng)負載變動后，通過供電整流器直流側(cè)的電壓傳感器檢測直流回路輸出電壓，反饋到列車供電逆變器控制裝置，控制列車供電逆變器的輸出電壓大小，進一步控制直流輸出電壓，使輸出電壓穩(wěn)定在DC600V。由于采用了隔離變壓器6，這樣機車的牽引回路就和列車車輛的供電回路進行了分離，不會由于車輛的接地等故障造成機車牽引回路不能工作，同時也能分辨出是機車接地還是車輛接地故障，達到快速判斷和處理故障。
[0027]由于機車供電電路的電壓取自牽引變流器的直流環(huán)節(jié)，這樣列車供電電路屬于四象限整流負載電路的一部分。而四象限技術(shù)可以保證機車原邊受電弓接觸網(wǎng)功率因數(shù)接近于1.0，減少等效干擾電流和電磁污染，更加環(huán)保。采用此電路后，機車在通過分相區(qū)時，主斷路器斷開，不能從接觸網(wǎng)上受流。但由于此電路接在直流中間回路，并且機車在過分相區(qū)時具有一定的速度，可以采用再生制動的方式，將牽引電動機4作為發(fā)電機運行，牽引逆變器3作為整流器工作，這樣由牽引電動機4發(fā)出的電通過牽引逆變器4整流后送給中間直流環(huán)節(jié)，再通過列車供電逆變器、隔離變壓器、供電整流器后，向列車供電，實現(xiàn)在機車過分相區(qū)時不間斷向列車車輛供電。減少了車輛空調(diào)、加熱器等頻繁啟動，延長了壽命，為旅客提供良好、舒適的環(huán)境。
【主權(quán)項】
1.一種列車車輛供電電路，其特征在于:機車牽引變壓器的輸出端與牽引整流器的輸入端連接，牽引整流器的輸出端與供電逆變器的輸入端連接，供電逆變器的輸出端與隔離變壓器的輸入端連接，隔離變壓器的輸出端與供電整流器的輸入端連接，供電整流器的輸出端輸出直流電壓供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車車輛供電電路，其特征在于:所述的牽引整流器為四象限整流器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車車輛供電電路，其特征在于:所述的供電逆變器為三相逆變器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車車輛供電電路，其特征在于:所述的隔離變壓器為三相隔離變壓器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車車輛供電電路，其特征在于:所述的供電整流器采用二極管三相橋式整流電路。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種列車車輛供電電路，機車牽引變壓器的輸出端與牽引整流器的輸入端連接，牽引整流器的輸出端與供電逆變器的輸入端連接，供電逆變器的輸出端與隔離變壓器的輸入端連接，隔離變壓器的輸出端與供電整流器的輸入端連接，供電整流器的輸出端輸出直流電壓供電。該電路由于是在主變流器的直流環(huán)節(jié)取電，在直流環(huán)節(jié)之前是采用的四象限技術(shù)，可以保證機車的功率因數(shù)接近于1.0，減少了等效干擾電流，降低了電磁干擾，達到了綠色環(huán)保的目的。機車在過分相區(qū)時，通過牽引電動機的再生制動，向中間直流回路饋電，這樣該供電電路將一直有電，可以保證了列車車輛不間斷供電。
【IPC分類】H02M3/335, B60L5/18
【公開號】CN105383305
【申請?zhí)枴緾N201510849983
【發(fā)明人】張麗紅, 楊守君, 郝鳳榮, 李新, 張彥民
【申請人】中國北車集團大連機車車輛有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月28日