一種混合動(dòng)力機(jī)車的輔助變流系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及混合動(dòng)力機(jī)車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合動(dòng)力機(jī)車的輔助變流系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]輔助變流器是交流輔助內(nèi)燃機(jī)車的核心部件之一，將輔助發(fā)電機(jī)輸出交流電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)載所需幅值與頻率的三相交流電壓，負(fù)責(zé)根據(jù)機(jī)車工況對輔助負(fù)載系統(tǒng)進(jìn)行供電管理，包括:
[0003]I)柴油機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)為柴油機(jī)高溫水、中冷水提供風(fēng)冷散熱，通常必須由輔助變流器獨(dú)立配置一個(gè)變流模塊進(jìn)行供電管理，輔助變流器根據(jù)柴油機(jī)高溫水、中冷水溫度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇電機(jī)的工作電壓幅值和頻率，從而調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使冷卻水溫度保持在柴油機(jī)最佳工作效率點(diǎn)，達(dá)到節(jié)能目的；
[0004]2)牽引通風(fēng)機(jī)為牽引電機(jī)提供風(fēng)冷散熱，輔助變流器根據(jù)牽引電機(jī)平均電流或者牽引變流器冷卻水溫實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)牽引通風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作電壓幅值和頻率，從而調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能目的；
[0005]3)空氣壓縮機(jī)是機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，負(fù)責(zé)將空氣壓縮到機(jī)車的總風(fēng)缸中，用于實(shí)現(xiàn)機(jī)車空氣制動(dòng)功能；
[0006]4)空調(diào)機(jī)組、干燥器、除塵風(fēng)機(jī)、車體通風(fēng)機(jī)、生活用電等負(fù)載為AC380V/50HZ或AC220V/50Hz正弦電壓供電。
[0007]目前的內(nèi)燃機(jī)車輔助變流系統(tǒng)中，輔助變流器通常是由機(jī)車配置一臺交流輔助發(fā)電機(jī)進(jìn)行獨(dú)立供電，輔助發(fā)電機(jī)按照固定U/f曲線進(jìn)行輸出，輸出電壓范圍一般為AC180V?AC480V。但輔助變流器直接采用輔助發(fā)電機(jī)供電時(shí)，一方面電壓變化會(huì)使得輔助變流器的逆變控制變得較為困難，尤其是在輔助變流器高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，機(jī)車級位的突然變化會(huì)使輔助發(fā)電機(jī)輸出電壓在2S?3S時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生AC50V左右的變化，從而會(huì)造成輔助變流器輸出不穩(wěn)定，影響供電質(zhì)量，且容易導(dǎo)致故障的發(fā)生；另一方面，采用輔助發(fā)電機(jī)直接供電時(shí)輔助變流器必須執(zhí)行軟啟動(dòng)，因而主電路通常需要設(shè)置預(yù)充電電路，如圖1所示，輔助變流器的主電路中設(shè)置包括1KM2和R1-R3組成的預(yù)充電電路、輸入接觸器IKMl以及輸入電抗器1L1，因而成本高且所需占用的安裝空間大。
[0008]混合動(dòng)力機(jī)車是一種采用燃油、蓄電池雙動(dòng)力源的機(jī)車，采用與傳統(tǒng)單一動(dòng)力源的內(nèi)燃機(jī)車不同的供電制式；傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車交流傳動(dòng)系統(tǒng)中，機(jī)車電傳動(dòng)系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)提供三相交流電源，而混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)則有兩種供電制式:一是通過發(fā)電機(jī)提供三相交流電源，二是通過蓄電池提供直流電源，機(jī)車可以通過該兩種電源都可以進(jìn)行牽引制動(dòng)，另外當(dāng)機(jī)車在純柴油機(jī)工況下還可以通過主變流柜斬波為蓄電池組進(jìn)行充電，有效提升機(jī)車節(jié)油環(huán)保性能。如上所述，目前的內(nèi)燃機(jī)車輔助系統(tǒng)一般是由輔助發(fā)電機(jī)獨(dú)立提供三相交流電源，而混合動(dòng)力機(jī)車則取消了輔助發(fā)電機(jī)，輔助系統(tǒng)由主變單獨(dú)設(shè)置一個(gè)變流模塊供電。由于機(jī)車蓄電池機(jī)組容量達(dá)到1000kW，工作時(shí)產(chǎn)生熱量較大，且電池為溫度敏感器件，因此輔助變流器除為機(jī)車輔助負(fù)載系統(tǒng)供電外，還需為蓄電池組冷卻風(fēng)扇供電，保證蓄電池組工作在最佳性能點(diǎn)，同時(shí)需要能夠滿足節(jié)能、高效的要求，因而目前單動(dòng)力源內(nèi)燃機(jī)車輔助變流系統(tǒng)不適合直接應(yīng)用于混合動(dòng)力機(jī)車中?；旌蟿?dòng)力機(jī)車作為新型動(dòng)力源機(jī)車，針對于輔助變流系統(tǒng)的研究還較少，目前急需提供一種適用于混合動(dòng)力機(jī)車，且供電性能以及可靠性高的輔助變流系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、能夠適用于混合動(dòng)力機(jī)車，且供電質(zhì)量以及可靠性高的混合動(dòng)力機(jī)車的輔助變流系統(tǒng)。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:
[0011]—種混合動(dòng)力機(jī)車的輔助變流系統(tǒng)，包括用于為負(fù)載提供電源的輔助變流器，其特征在于:還包括與所述輔助變流器的輸入端連接的輔助電源供電電路，所述輔助電源供電電路包括相互連接的牽引變流器以及降壓濾波單元，所述牽引變流器接入輔助發(fā)電機(jī)輸出的初始交流電源或蓄電池輸出的輸出初始直流電流進(jìn)行變換，經(jīng)過所述降壓濾波單元后輸出穩(wěn)定的所需交流電源給所述輔助變流器供電。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述輔助電源供電電路還包括故障監(jiān)測單元，所述故障監(jiān)測單元包括電壓電流傳感器以及輸出接觸器KM1，所述電壓電流傳感器的一端連接所述牽引變流器的輸出端，另一端通過所述輸出接觸器KMl連接降壓濾波單元。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述降壓濾波單元包括三相降壓變壓器Tl以及輸出濾波電路，所述三相降壓變壓器Tl的一端連接所述牽引變流器，另一端通過所述輸出濾波電路連接所述輔助變流器。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述輸出濾波電路包括第一電容Cl、第二電容C2以及第三電容C3，所述第一電容Cl、第二電容C2以及第三電容C3分別連接在所述三相降壓變壓器Tl的三相輸出端中每兩相輸出端之間。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述牽引變流器、所述輔助變流器均包括主電路部分以及控制系統(tǒng)部分，所述主電路部分均包括依次連接的整流單元、中間直流電路以及逆變單元。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述輔助變流器、輔助電源供電電路中所述主電路部分與控制系統(tǒng)部分分置于一柜體的正面不同腔體中。
[0017]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):還包括用于管理機(jī)車蓄電池以及為部分直流負(fù)載供電的充電機(jī)模塊。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019]I)本實(shí)用新型混合動(dòng)力機(jī)車輔助變流系統(tǒng)，通過輔助電源供電電路對輔助發(fā)電機(jī)輸出的交流電源進(jìn)行變換處理，輸出穩(wěn)定的交流電源給輔助變流器供電，輔助電源供電電路采用牽引變流器能夠提供完善的輸出電壓、電流保護(hù)以及閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，能夠?yàn)檩o助變流器提供高品質(zhì)的電源電壓、輸入端保護(hù)等，因而供電質(zhì)量以及可靠性高；
[0020]2)本實(shí)用新型混合動(dòng)力機(jī)車輔助變流系統(tǒng)，通過采用牽引變流器進(jìn)行軟啟動(dòng)，因而輔助變流器的主電路中無需設(shè)置預(yù)充電電路、控制預(yù)充電電路的接觸器以及輸出濾波器等，能夠有效降低電路成本，同時(shí)減少所需安裝空間，提高了系統(tǒng)的集成度；
[0021]3)本實(shí)用新型混合動(dòng)力機(jī)車輔助變流系統(tǒng)中輔助電源供電電路進(jìn)一步還包括故障監(jiān)測單元，通過電壓電流傳感器檢測牽引變流器的輸出電流、輸出電壓，并在檢測到輸出電流或輸出電壓故障時(shí)，控制斷開輸出接觸器KMl以切除后級電路，有效防止了故障進(jìn)一步擴(kuò)展，從而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的安全可靠性能；
[0022]4)本實(shí)用新型將控制系統(tǒng)與主電路分置于獨(dú)立腔體中、變壓器與濾波器等感性器件單獨(dú)安裝在柜體背面的密閉腔體中，因而能夠從物理上對控制系統(tǒng)進(jìn)行隔離防護(hù)，以及提升了系統(tǒng)的電磁兼容性能，從而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0023]圖1是傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車輔助變流器的主電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本實(shí)施例中輔助變流器的主電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是本實(shí)施例混合機(jī)車動(dòng)力機(jī)車的輔助變流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖例說明:1、輔助變流器；2、輔助電源供電電路；21、牽引變流器；22、降壓濾波單元；221、輸出濾波電路；23、故障監(jiān)測單元。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0028]如圖2、3所示，本實(shí)施例混合動(dòng)力機(jī)車的輔助變流系統(tǒng)，包括用于為負(fù)載提供電源的輔助變流器1，還包