專利名稱：一種鐵路機(jī)車用電壓疊加式工頻逆變電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流變交流的逆變電源。
隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，越來越多的非工頻供電場(chǎng)所需要工頻供電，如鐵路機(jī)車駕駛室，需將110V直流電逆變?yōu)?20V工頻電供給空調(diào)機(jī)組等電器使用。在現(xiàn)有的供電方式中，主要采用一種直流－交流－變壓工作方式的逆變電源和帶交流發(fā)電機(jī)的逆變機(jī)組。前者是將輸入的直流電經(jīng)一系列電子線路，直接轉(zhuǎn)變成工頻交流電，然后經(jīng)變壓器變成所需要的電壓等級(jí)，供給負(fù)載使用。其主要缺點(diǎn)是線路復(fù)雜，所用的工頻變壓器體積龐大，造成電源裝置本身過于重，給安裝維修帶來諸多不便，尤其是工頻變壓器不能滿足突變電流，因此帶負(fù)載能力差，不適應(yīng)大功率電動(dòng)機(jī)負(fù)載，特別是在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)瞬間，由于輸出電流限制，造成啟動(dòng)電壓不足和波形畸變，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)無法正常工作。另外，由于采用工頻變壓器，造成了能源浪費(fèi)，效率不高。后者采用逆變機(jī)組雖然解決了啟動(dòng)功率問題，但由于增加了交流發(fā)電機(jī)組和一系列傳動(dòng)裝置，造成系統(tǒng)復(fù)雜，費(fèi)用高，維護(hù)工作量大等問題。因此研制一種新式逆變電源是十分必要的。
本實(shí)用新型即是針對(duì)已有技術(shù)存在的問題而設(shè)計(jì)的一種新型的鐵路機(jī)車用電壓疊加式逆變電源，同現(xiàn)有逆變電源相對(duì)比，具有體積、重量均大大減少，可直接起動(dòng)大功率電機(jī)，帶大負(fù)載，功率大、效率高之特點(diǎn)。
下面詳述本實(shí)用新型的目的是如何實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型采用先高頻開關(guān)逆變、直流變壓儲(chǔ)能，再工頻逆變直接給負(fù)載供電的工作方式，與現(xiàn)有逆變電源相比，解除了工頻變壓器的變壓環(huán)節(jié)，增加了儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。
附圖
即本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)圖。
圖中Ⅰ是高頻開關(guān)逆變變壓部分，Ⅱ是整流儲(chǔ)能部分，Ⅲ是工頻逆變部分，A為控制驅(qū)動(dòng)器，G1、G2為大功率高頻開關(guān)管，B為變壓器，Vi為直流輸入端，Vo為工頻輸出端，C1為儲(chǔ)能電容。
參照附圖，本實(shí)用新型由高頻開關(guān)逆變變壓部分Ⅰ，整流儲(chǔ)能部分Ⅱ，工頻逆變部分Ⅱ依次連接而成。直流輸入Vi的“＋”端，連接開關(guān)管G1和G2的e端，G1和G2的e端分別連接變壓器B的兩個(gè)輸入端，從控制驅(qū)動(dòng)部分A引出的兩條控制線分別連接G1、G2之b極。輸入Vi的“－”端連接變壓器B輸入級(jí)中心抽頭。變壓器B輸出端連接整流電路，整流電路兩輸出端連有儲(chǔ)能電容C1，整流輸出電壓為V’i，整流電路為已有技術(shù)，如橋式整流電路等。整流電路輸出端V’i的“＋”端連接工頻逆變部分Ⅲ的“＋”輸入端，同時(shí)，直流輸入電壓的“＋”端連接Vi的“－”端，Vi的“－”端連接工頻逆變器的“－”端。
本實(shí)用新型工作時(shí)，直流輸入Vi分別加在G1G2的e極及變壓器B的中心抽頭上，控制驅(qū)動(dòng)部分輸出方波，該方波輪流加在G1、G2的b極，使G1、G2輪流導(dǎo)通與截止，這樣就在變壓器B輸入級(jí)得到了變頻交流電。該高頻交流電經(jīng)變壓后輸入整流電路整流，再經(jīng)儲(chǔ)能電容C1輸入直流電壓V’i，另外由于Vi的“＋”“－”端分別加在了Vi的“－”極和工頻逆變部分Ⅲ輸入“－”極，則工頻逆變部分的輸入電壓Vi’’＝Vi＋V’i。即實(shí)現(xiàn)了電壓疊加。再經(jīng)工頻逆變后，即可供給負(fù)載使用。
本實(shí)用新型電源徹底改變了現(xiàn)有逆變電源先工頻逆變，再工頻變壓的工作方式，采取先高頻開關(guān)逆變、直流變壓器儲(chǔ)能，疊加在原直流電壓后，再工頻逆變輸出給負(fù)載的供電方式。與現(xiàn)有逆變電源相比，減少了工頻變壓器變壓環(huán)節(jié)，增加了儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，提高了電動(dòng)機(jī)負(fù)載的負(fù)載能力，并且減輕了重量。在與現(xiàn)有逆變電源同樣輸出功率相同的情況下，本實(shí)用新型電源可直接起動(dòng)與其輸出功率相適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)載，而體積只有現(xiàn)逆變電源的20％，重量的70％，效率可達(dá)90％以上，比現(xiàn)有逆變電源提高20％，電動(dòng)機(jī)負(fù)載輸出可達(dá)10KW以上。特別適用于鐵路機(jī)車等場(chǎng)合的需要，是一種具有推廣價(jià)值的逆變電源。
權(quán)利要求1.一種鐵路機(jī)車用電壓疊加式工頻逆變電源，其特征在于本實(shí)用新型由高頻開關(guān)逆變變壓部分Ⅰ、整流儲(chǔ)能部分Ⅱ、工頻逆變部分Ⅲ依次連接而成；直流輸入Vi的“+”端，連接開關(guān)管G1、G2的e端，G1和G2的e端分別連接變壓器B的兩個(gè)輸入端，從控制驅(qū)動(dòng)部分A引出的兩條控制線分別連接G1、G2之b極，輸入Vi的“-”端連接變壓器B輸入級(jí)中心抽頭，變壓器B輸出端連接整流電路，整流電路兩輸出端連有儲(chǔ)能電容C1，整流電路輸出端V’i的“+”極連接工頻逆變部分Ⅲ的“+”輸入端，同時(shí)，直流輸入電壓Vi的“+”端連接V’i的“-”端，Vi的“-”端連接工頻逆變器的“-”端。
專利摘要一種鐵路機(jī)車用電壓疊加式工頻逆變電源，由高頻開關(guān)逆變變壓部分I，整流儲(chǔ)能部分II，工頻逆變部分III組成。同現(xiàn)有逆變電源相比，具有體積和重量大為減小，電能轉(zhuǎn)換效率及功率大為提高之特點(diǎn)，并能直接用于起動(dòng)大功率負(fù)載，是一種具有推廣價(jià)值的逆變電源。
文檔編號(hào)H02M7/44GK2201756SQ9424115
公開日1995年6月21日 申請(qǐng)日期1994年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月23日
發(fā)明者徐景普 申請(qǐng)人:徐景普