專利名稱：一種機車空調(diào)電源控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種機車空調(diào)電源控制方法及結(jié)構(gòu)，特別是指電力機車空調(diào)電源控制方法及裝置。
背景技術：
現(xiàn)有電力機車空調(diào)系統(tǒng)多為一臺機車空調(diào)電源裝置、兩臺空調(diào)機組、兩個操縱裝置等組成。其工作原理為圖1所示在機車變壓器副邊繞組396VAC取電經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)換為220VAC，通過整流電路整流，經(jīng)鐵心升壓電感送入斬波升壓電路，輸出DC600V電壓，通過逆變電路和正弦波濾波器輸出3相380VAC。同時由安裝在司機臺上的操縱裝置控制機車空調(diào)電源給空調(diào)機組供電，從而改善司機室的工作環(huán)境。但該套系統(tǒng)只能分別給機車的一個司機室的空調(diào)機組供電，要想開啟另一端司機室的空調(diào)機組必須先停止本端司機室的空調(diào)機組才能實現(xiàn)。若要實現(xiàn)兩端空調(diào)機組能同時工作，普通的方法是在機車上安裝兩臺空調(diào)電源裝置，這樣使得機車有限的空間顯得更加擁擠，同時也給機車增加重量，也給各路局增加成本等。
針對以上問題，要實現(xiàn)兩端同時工作有必要對機車空調(diào)電源裝置進行改進。首先要對機車空調(diào)電源裝置的容量加大，由原來的5.5KVA擴容為10KVA。其次為了減少擴容對空間的影響就必須取消396VAC轉(zhuǎn)換220VAC的變壓器，但現(xiàn)有的機車空調(diào)電源裝置的電器結(jié)構(gòu)做不到這一點。最后必須取消操縱裝置的互鎖功能。
若就這樣簡單的改進，還是不能很好的實現(xiàn)兩端同時工作，必須對電源電路進行改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有電力機車空調(diào)電源裝置的不足，提出一種既可以保證兩邊空調(diào)機組同時工作，又不需增加機車空調(diào)電源裝置，且結(jié)構(gòu)小巧可適應現(xiàn)有機車有限空間的新型電力機車空調(diào)電源控制方法及裝置。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。一種電力機車空調(diào)電源控制方法，包括空調(diào)電源箱和司機室的空調(diào)機組的兩個操縱裝置，其特征在于采用一臺無變壓器一體化空調(diào)電源箱同時受控于兩端司機室的空調(diào)機組的兩個操縱裝置，可同時給兩臺空調(diào)機組供電。具體采用396VAC電壓直接電壓輸入和10KVA無變壓器一體化空調(diào)電源箱的方式，由直接輸入396VAC電壓、容量為10KVA的整流電路，經(jīng)過升壓電感后，再輸入斬波電路，經(jīng)過斬波電路升壓變成650-690VDC直流回路，再輸入逆變器電路，由逆變器電路輸出兩路逆變電源同時供機車兩端司機室的空調(diào)機組使用。同時為了改善輸出波形，以減小對外的諧波干擾，在逆變器電路輸出端與司機室的空調(diào)機組之間，還設有用于濾除逆變器輸出的大部分諧波的濾波器。而且本電力機車空調(diào)電源箱是10KVA無變壓器一體化空調(diào)電源箱，由一個空調(diào)電源箱同時受控于兩端空調(diào)機組的兩個操縱裝置，并可同時為兩端司機室機車空調(diào)提供三相380V/50HZ電源，具備對兩臺空調(diào)機組同時操作、控制和保護功能，以實現(xiàn)機車司機室通風、制冷或制熱的目的。在10KVA電源內(nèi)設有降額裝置和自動切換裝置，以保證機車空調(diào)電源控制方法及裝置的冗余性。
根據(jù)本發(fā)明的方法所提出的裝置結(jié)構(gòu)是包括整流電路，斬波電路，升壓電感和逆變器電路，且升壓電感是位于整流電路與斬波電路之間回路上任意一線路上的，其特點是輸入端取消396VAC轉(zhuǎn)220VAC的變壓器，整個裝置是一無變壓器的機車空調(diào)電源控制裝置，整流電路是直接由396VAC電壓輸入的。由于輸入端取消了396VAC轉(zhuǎn)220VAC的變壓器，使得對斬波電路的要求更高，為了保證裝置能適應396VAC輸入電壓的工作環(huán)境，將升壓電感由以往的鐵心改為空心電感結(jié)構(gòu)，增強它的抗飽和能力。且輸入的有波動的交流396V電壓經(jīng)過整流、升壓電感送入斬波電路，變換成670V直流，這樣就有效的避免396VAC比較大的波動對逆變電路的沖擊，很平穩(wěn)送進逆變器電路，使得逆變電路對外輸出更加非常穩(wěn)定。同時斬波電路所輸出的電路為并聯(lián)的兩路，直接輸入到兩個輸出濾波器，形成輸出濾波器主要是濾除逆變器輸出的大部分諧波，改善輸出波形，以減小對外的諧波干擾以及諧波對空調(diào)機組內(nèi)電機造成的損害。
本發(fā)明的主要優(yōu)點是1、取消396VAC轉(zhuǎn)化為220VAC的變壓器，輸入電源直接采用396VAC。這樣就省去了變壓器的空間，便于在有限的機車空間內(nèi)，實現(xiàn)機車空調(diào)電源裝置的容量加大，由原來的5.5KVA擴容為10KVA，以滿足一臺機車空調(diào)電源裝置同時控制和供電給司機室兩端的空調(diào)機組。
2、采用空心電感，增強抗飽和能力，以適應輸入端直接由396VAC電壓輸入的變化。
3、斬波升壓到670VDC，避免396VAC變化時對逆變電路的沖擊。
4、價格優(yōu)勢明顯，降低機車采購成本。兩臺標準的5KVA機車空調(diào)電源箱的價格按各主機廠平均價格4萬/臺計算，則每兩臺車的空調(diào)電源箱購置費用為8萬元。而采用本創(chuàng)新發(fā)明價格僅為6.2萬元。
5、重量輕，有利于降低機車軸重。兩臺標準電源重量為150kg，而一臺10KVA電源僅重100kg。
6、冗余性好。采用兩臺標準電源，由于電源間沒有故障自動切換裝置，所以當一臺電源損壞時，則相應的空調(diào)機無法使用。而10KVA電源內(nèi)有降額裝置和自動切換裝置，當部件出現(xiàn)故障時，可保證正在操作的司機室空調(diào)機正常工作。


圖1為現(xiàn)有5.5KVA主電路框圖；圖2為本發(fā)明的主電路原理框圖。
圖中1、整流電路，2、斬波電路，3、升壓電感，4、逆變器電路，5、輸出濾波器，6、輸出濾波器。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
從附圖2可以看出本發(fā)明為一種電力機車空調(diào)電源控制方法及裝置，包括空調(diào)電源箱和司機室的空調(diào)機組的兩個操縱裝置，其特征在于采用一臺無變壓器一體化空調(diào)電源箱同時受控于兩端司機室的空調(diào)機組的兩個操縱裝置，可同時控制和供電給兩臺空調(diào)機組。具體采用396VAC電壓直接電壓輸入和10KVA無變壓器一體化空調(diào)電源箱的方式，由直接輸入396VAC電壓、容量為10KVA的整流電路，經(jīng)過升壓電感后，再輸入斬波電路，經(jīng)過斬波電路升壓變成650-690VDC直流回路，再輸入逆變器電路，由逆變器電路輸出兩路逆變電源同時供機車兩端司機室的空調(diào)機組使用。同時為了改善輸出波形，以減小對外的諧波干擾，在逆變器電路輸出端與司機室的空調(diào)機組之間，還設有用于濾除逆變器輸出的大部分諧波的濾波器。而且電力機車空調(diào)電源箱是10KVA無變壓器一體化空調(diào)電源箱，由一個空調(diào)電源箱同時受控于兩端空調(diào)機組的兩個操縱裝置，并可同時為兩端司機室機車空調(diào)提供三相380V/50HZ電源，具備同時對兩臺空調(diào)機組的操作、控制和保護功能，以實現(xiàn)機車通風、制冷或制熱的目的。在10KVA電源內(nèi)設有降額裝置和自動切換裝置，以保證機車空調(diào)電源控制方法及裝置的冗余性。
根據(jù)本發(fā)明的方法所提出的裝置結(jié)構(gòu)是包括整流電路1，斬波電路2，升壓電感3和逆變器電路4，其特點是輸入端取消396VAC轉(zhuǎn)220VAC的變壓器，整個裝置是一無變壓器的機車空調(diào)電源控制裝置，整流電路1是直接由396VAC電壓輸入的。由于輸入端取消了396VAC轉(zhuǎn)220VAC的變壓器，使得對斬波電路2的要求更高，為了保證裝置能適應396VAC輸入電壓的工作環(huán)境，將升壓電感3由以往的鐵心改為空心電感結(jié)構(gòu)，增強它的抗飽和能力。整流電路1與斬波電路2電連接，升壓電感3位于整流電路1與斬波電路2電連接回路之間任意一線路上的，且輸入的有波動的交流396V電壓經(jīng)過整流、升壓電感送入斬波電路2，變換成650-690VDC直流，這樣就有效的避免396VAC比較大的波動對逆變電路4的沖擊，很平穩(wěn)送進逆變器電路4，使得逆變電路4對外輸出更加非常穩(wěn)定。斬波電路2與逆變器電路4電連接，同時逆變器電路4所輸出的電路為并聯(lián)的兩路，直接輸入到兩個輸出濾波器5、6，再直接輸入到兩端司機室空調(diào)機組，為兩端司機室機車空調(diào)提供三相380V/50HZ電源。形成輸出濾波器主要是濾除逆變器輸出的大部分諧波，改善輸出波形，以減小對外的諧波干擾，并消除諧波對空調(diào)機組內(nèi)電機的損害。
權利要求
1.一種機車空調(diào)電源控制方法，包括空調(diào)電源箱和司機室的空調(diào)機組的兩個操縱裝置，其特征在于采用一臺無變壓器一體化空調(diào)電源箱同時受控于兩端司機室的空調(diào)機組的兩個操縱裝置或開關，實現(xiàn)同時控制和供電給兩臺空調(diào)機組。
2.如權利要求1所述的機車空調(diào)電源控制方法，其特征在于采用396VAC電壓直接電壓輸入方式，經(jīng)過整流電路、升壓電感后，再輸入斬波電路，經(jīng)過斬波電路升壓變成650-690VDC直流回路，再輸入逆變器電路，由逆變器電路輸出兩路逆變電源同時供機車兩端司機室的空調(diào)機組使用。
3.一種如權利要求1所述機車空調(diào)電源控制方法的裝置，包括整流電路(1)，斬波電路(2)，升壓電感(3)和逆變器電路(4)，其特征在于整個裝置是一無變壓器的機車空調(diào)電源控制裝置，整流電路(1)是直接由396VAC電壓輸入的，整流電路(1)與斬波電路(2)電連接，升壓電感(3)位于整流電路(1)與斬波電路(2)電連接回路之間任意一線路上的，且輸入的有波動的交流396V電壓經(jīng)過整流、升壓電感送入斬波電路(2)，變換成650-690V直流，斬波電路(2)與逆變器電路(4)電連接，同時逆變器電路(4)所輸出的電路為并聯(lián)的兩路，直接輸入到兩個輸出濾波器(5、6)，再直接輸入到兩端司機室空調(diào)機組的兩個操縱裝置，為兩端司機室機車空調(diào)提供三相380V/50HZ電源。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于為了保證裝置能適應396VAC輸入電壓的工作環(huán)境，所述的升壓電感(3)為空心電感結(jié)構(gòu)。
5.如權利要求3所述的裝置，其特征在于在逆變器電路輸出端與司機室的空調(diào)機組之間，還設有用于濾除逆變器輸出的大部分諧波的濾波器(5、6)。
全文摘要
一種機車空調(diào)電源控制方法及裝置，包括空調(diào)電源箱和司機室的空調(diào)機組的兩個操縱裝置或開關，采用一臺無變壓器一體化空調(diào)電源箱同時受控于兩端司機室的空調(diào)機組的兩個操縱裝置或開關，能同時控制和供電給兩臺空調(diào)機組。由直接輸入396VAC電壓，經(jīng)過整流電路、升壓電感后，再輸入斬波電路，經(jīng)過斬波電路升壓變成650－690VDC直流回路，再輸入逆變器電路，由逆變器電路輸出交流電源同時供機車兩端司機室的空調(diào)機組使用。同時為了改善輸出波形，以減小對外的諧波干擾，在逆變器電路輸出端與司機室的空調(diào)機組之間，還設有用于濾除逆變器輸出的大部分諧波的濾波器。
文檔編號H02J5/00GK1889322SQ20061003201
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權日2006年7月25日
發(fā)明者王穎矅, 謝利輝, 譚永平, 何學雄, 楊斌 申請人:株洲時代廣創(chuàng)變流技術有限公司