專利名稱：：逆變器供電的機(jī)車輔助負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是機(jī)車在輔助逆變器故障后輔助負(fù)載轉(zhuǎn)換、再分配的一種電路結(jié)構(gòu)，具體是逆變器供電的機(jī)車輔助負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有大多數(shù)逆變器供電的機(jī)車輔助電路中，一般有4個(gè)容量相同的輔助逆變器。在現(xiàn)有機(jī)車輔助負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)上，為了使機(jī)車在輔助逆變器故障時(shí)，通過負(fù)載轉(zhuǎn)移來滿足機(jī)車運(yùn)行要求，使得每個(gè)輔助逆變器的輸出容量比其正常運(yùn)行時(shí)所負(fù)擔(dān)的負(fù)載功率大得多。如此大的逆變器容量顯然很浪費(fèi)，而且當(dāng)輔助負(fù)載功率需求大增的時(shí)候，使逆變器在現(xiàn)有技術(shù)水平下變得難以設(shè)計(jì)，并且會(huì)在某些逆變器故障組合時(shí)出現(xiàn)輔助負(fù)載不能通過故障轉(zhuǎn)換來滿足機(jī)車運(yùn)行要求的情況?，F(xiàn)有技術(shù)中，0，ZBEKIST0N型機(jī)車輔助電路和SS3B型電力機(jī)車輔助電路均對(duì)采用輔助逆變電源供電進(jìn)行了相關(guān)探討，其電路結(jié)構(gòu)完全相同，且與本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)相似。但本發(fā)明與其最大的區(qū)別在于電路連接的不同，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中的電路在故障轉(zhuǎn)換時(shí)的不足之處。在與本發(fā)明相似的現(xiàn)有機(jī)車輔助電路中，輔助負(fù)載分配及故障轉(zhuǎn)換電路的典型結(jié)構(gòu)見附圖h四個(gè)逆變器l.1、1.2、2.1、2.2分別通過接觸器與負(fù)載1、負(fù)載2、負(fù)載3、負(fù)載4連接。其中負(fù)載2與接觸器5KM、接觸器7KM串聯(lián)后，與負(fù)載1并聯(lián)，再通過接觸器1KM接入逆變器1.1;負(fù)載3及與接觸器9KM串聯(lián)后，與負(fù)載2并聯(lián)，再通過接觸器5KM、接觸器3KM接入逆變器1.2;負(fù)載3與觸器6KM串聯(lián)，負(fù)載4與接觸器8KM串聯(lián)后，兩者相互并聯(lián)后，再通過接觸器4KM接入逆變器2.2;負(fù)載3與接觸器6KM、8KM串聯(lián)后，與負(fù)載4并聯(lián)，再通過接觸器2KM—并接入逆變器2.1。圖中每一個(gè)輔助逆變器的輸出容量相同，且滿足負(fù)載組l+2、2+3、3+4的最大功率需求。負(fù)載組l、4是機(jī)車牽引系統(tǒng)的冷卻設(shè)備，負(fù)載組2是壓縮機(jī)，負(fù)載組3是油泵、水泵和空調(diào)。機(jī)車運(yùn)行的最低要求是負(fù)載組2和負(fù)載組3必須運(yùn)行，同時(shí)負(fù)載組1和負(fù)載組4兩者中的一個(gè)必須運(yùn)行。機(jī)車運(yùn)行情況分兩類①全功率運(yùn)行。此時(shí)負(fù)載組l、2、3、4均正常運(yùn)行。②半功率運(yùn)行。此時(shí)負(fù)載組2、3正常運(yùn)行，負(fù)載組1或4正常運(yùn)行。上述條件下，附圖l所述電路在各種工作狀態(tài)下的接觸器閉合情況見附表l，從表中可以看出，輔助逆變器容量在滿足上述負(fù)載要求的情況下，在其中一個(gè)或兩個(gè)輔助逆變器故障時(shí)，機(jī)車可以全功率或半功率運(yùn)行，滿足機(jī)車運(yùn)行要求。如果假設(shè)輔助逆變器容量保持不變，負(fù)載組2、3的功率保持不變，當(dāng)負(fù)載組l、4的功率接近輔助逆變器容量時(shí)，任何一個(gè)輔助逆變器的容量都不能滿足負(fù)載組1+2或3+4的功率要求。此時(shí)附圖1電路在各種工作狀態(tài)下的接觸器閉合情況見附表2。由表2可以看出，附圖1電路在工況10時(shí)，即輔助逆變器1.2+2.2故障時(shí)，負(fù)載組2和負(fù)載組3不能正常運(yùn)行，所以已不能滿足機(jī)車運(yùn)行的要求。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述電路的不足之處，本發(fā)明的目的旨在對(duì)于電路結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行改變，通過電路結(jié)構(gòu)的巧妙轉(zhuǎn)換和負(fù)載重組，以解決現(xiàn)有逆變器供電的輔助電路結(jié)構(gòu)中，當(dāng)輔助負(fù)載功率需求與其對(duì)應(yīng)的輔助逆變器輸出容量接近，且其中兩個(gè)輔助逆變器故障時(shí)，無法通過故障轉(zhuǎn)換來滿足機(jī)車運(yùn)行要求的問題。確保了機(jī)車在輔助逆變器故障的情況下，滿足機(jī)車的運(yùn)行要求。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一種逆變器供電的機(jī)車負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路，包括四個(gè)負(fù)載1-4和四個(gè)逆變器1.1、1.2、2.1和2.2，其中負(fù)載1及與其串聯(lián)的接觸器1KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器7KM相互并聯(lián)接入逆變器1.1，負(fù)載1及與其串聯(lián)的接觸器5KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器3KM相互并聯(lián)接入逆變器1.2;負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器4KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器6KM相互并聯(lián)接入逆變器2.2;負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器8KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器2KM相互并聯(lián)接入逆變器2.1;同時(shí)，負(fù)載2和負(fù)載3通過接觸器9KM并聯(lián)。作為對(duì)上述電路的改進(jìn)，本發(fā)明還提供了一種逆變器供電的機(jī)車負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路，負(fù)載1通過接觸器1KM接入逆變器1.1，且負(fù)載1及與其串聯(lián)的接觸器5KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器3KM相互并聯(lián)接入逆變器1.2;負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器4KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器6KM相互并聯(lián)接入逆變器2.2;負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器8KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器2KM相互并聯(lián)接入逆變器2.1;同時(shí)，負(fù)載2和負(fù)載3通過接觸器9KM并聯(lián)。本發(fā)明還包括一種逆變器供電的機(jī)車負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路，所述負(fù)載1及與其串聯(lián)的接觸器1KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器7KM相互并聯(lián)接入逆變器1.1，負(fù)載l及與其串聯(lián)的接觸器5KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器3KM相互并聯(lián)接入逆變器1.2;負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器4KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器6KM相互并聯(lián)接入逆變器2.2;負(fù)載4通過接觸器2KM接入逆變器2.1;同時(shí)，負(fù)載2和負(fù)載3通過接觸器9KM并聯(lián)。本發(fā)明的基本工作原理是-當(dāng)一個(gè)逆變器故障時(shí)，斷開其對(duì)應(yīng)的接觸器，使之與負(fù)載組隔離，并將該路負(fù)載組轉(zhuǎn)移，由與該負(fù)載并聯(lián)的其他負(fù)載的對(duì)應(yīng)輔助逆變器供電；當(dāng)某逆變器故障，閉合接觸器9KM，使負(fù)載2和負(fù)載3并聯(lián)，由其它逆變器中的某一個(gè)供電。因此，當(dāng)其中一個(gè)輔助逆變器故障，可確保所有負(fù)載正常運(yùn)行。兩個(gè)輔助逆變器故障時(shí)，也可通過一個(gè)逆變器負(fù)責(zé)負(fù)載2和負(fù)載3的供電，另外一個(gè)逆變器負(fù)責(zé)負(fù)載1或負(fù)載4，所以能夠確保負(fù)載2和負(fù)載3正常運(yùn)行，同時(shí)負(fù)載1或者負(fù)載4正常運(yùn)行，即機(jī)車半功率運(yùn)行。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、通用性地解決了機(jī)車輔助電路的故障轉(zhuǎn)換。無論輔助逆變器的故障組合為何種狀態(tài)，本發(fā)明均能滿足機(jī)車運(yùn)行要求。2、通過在逆變器故障狀態(tài)下的負(fù)載巧妙轉(zhuǎn)移再分配，可大大降低輔助逆變器的容量需求。圖l為原電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為實(shí)施例1所述電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為實(shí)施例2所述電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為實(shí)施例3所述電路的結(jié)構(gòu)框圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1:本實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)見附圖2。圖中所述每個(gè)輔助逆變器的輸出容量相同，且滿足負(fù)載組l、2+3、4三種組合的最大功率需求，不滿足負(fù)載組l+2或3+4的功率需求，負(fù)載組1、4的功率接近輔助逆變器的容量。機(jī)車運(yùn)行情況分兩類①全功率運(yùn)行。②半功率運(yùn)行。在各種工作狀態(tài)下的接觸器閉合情況見附表3，詳細(xì)描述如下工況1為正常工作狀態(tài)。此時(shí)接觸器1、2、3、4閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1、2、3、4分別由逆變器1.1、1.2、2.2、2.l供電，機(jī)車全功率運(yùn)行。工況2為逆變器1.1故障。此時(shí)接觸器2、4、5、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1由逆變器1.2供電，負(fù)載組2和3由逆變器2.2供電，負(fù)載組4由逆變器2.1供電，機(jī)車全功率運(yùn)行。工況3為逆變器1.2故障。此時(shí)接觸器l、2、4、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1由逆變器1.1供電，負(fù)載組2和3由逆變器2.2供電，負(fù)載組4由逆變器2.1供電，機(jī)車全功率運(yùn)行。工況4為逆變器2.1故障。此時(shí)接觸器l、3、6、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1由逆變器1.1供電，負(fù)載組2和3由逆變器1.2供電，負(fù)載組4由逆變器2.2供電，機(jī)車全功率運(yùn)行。工況5為逆變器2.2故障。此時(shí)接觸器l、2、3、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1由逆變器1.1供電，負(fù)載組2和3由逆變器1.2供電，負(fù)載組4由逆變器2.1供電，機(jī)車全功率運(yùn)行。工況6為逆變器1.1和1.2故障。此時(shí)接觸器2、4、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1停運(yùn)，負(fù)載組2和3由逆變器2.2供電，負(fù)載組4由逆變器2.l供電，機(jī)車半功率運(yùn)行。工況7為逆變器1.1和2.1故障。此時(shí)又分兩種工況工況7.1，接觸器4、5、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組l由逆變器1.2供電，負(fù)載組2和3由逆變器2.2供電，負(fù)載組4停運(yùn)，機(jī)車半功率運(yùn)行。工況7.2，接觸器3、6、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1停運(yùn)，負(fù)載組2和3由逆變器1.2供電，負(fù)載組4由逆變器2.2供電，機(jī)車半功率運(yùn)行。工況8為逆變器1.1和2.2故障。此時(shí)又分兩種工況工況8.1，接觸器2、3、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1停運(yùn)，負(fù)載組2和3由逆變器1.2供電，負(fù)載組4由逆變器2.l供電，機(jī)車半功率運(yùn)行。工況8.2，接觸器5、8、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組l由逆變器1.2供電，負(fù)載組2和3由逆變器2.l供電，負(fù)載組4停運(yùn)，機(jī)車半功率運(yùn)行。工況9為逆變器1.2和2.1故障。此時(shí)又分兩種工況工況9.1，接觸器l、4、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組l由逆變器l.l供電，負(fù)載組2和3由逆變器2.2供電，負(fù)載組4停運(yùn)，機(jī)車半功率運(yùn)行。工況9.2，接觸器6、7、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1停運(yùn)，負(fù)載組2和3由逆變器l.l供電，負(fù)載組4由逆變器2.2供電，機(jī)車半功率運(yùn)行。工況10為逆變器1.2和2.2故障。此時(shí)又分兩種工況工況IO.1，接觸器l、8、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組l由逆變器l.l供電，負(fù)載組2和3由逆變器2.l供電，負(fù)載組4停運(yùn)，機(jī)車半功率運(yùn)行。工況10.2，接觸器2、7、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組1停運(yùn)，負(fù)載組2和3由逆變器l.l供電，負(fù)載組4由逆變器2.l供電，機(jī)車半功率運(yùn)行。工況11為逆變器2.l和2.2故障。此時(shí)接觸器l、3、9閉合，其它接觸器斷開，負(fù)載組l由逆變器l.l供電，負(fù)載組2和3由逆變器1.2供電，負(fù)載組4停運(yùn)，機(jī)車半功率運(yùn)行。實(shí)施2:由附表3和上述描述可得出，接觸器7KM在工況1-11時(shí)，只有工況9的9.2和10的10.2中，接觸器7KM為閉合狀態(tài)，但此時(shí)都可以選擇工況9的9.1和工況10的10.1代替，以使7KM在任何情形下，都可以為斷開，所以本實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)可以在實(shí)施例l所述線路連接的基礎(chǔ)上，將接觸器7KM所處的線路拆除。具體參見圖3。實(shí)施例3:同時(shí)由附表3和上述描述還可得出，接觸器8KM在工況1-ll時(shí)，只有工況8的8.2和10的10.1中，接觸器8KM為閉合狀態(tài)，但此時(shí)都可以選擇工況8的8.1和工況10的10.2代替，以使8KM在任何情形下，都可以為斷開，所以本實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)可以在實(shí)施例1所述線路連接的基礎(chǔ)上，將接觸器8KM所處的線路拆除。具體參見圖4。附表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>附表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1、一種逆變器供電的機(jī)車負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路，包括四個(gè)負(fù)載1-4和四個(gè)逆變器1.1、1.2、2.1和2.2，其特征在于，所述負(fù)載1及與其串聯(lián)的接觸器1KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器7KM相互并聯(lián)接入逆變器1.1，負(fù)載1及與其串聯(lián)的接觸器5KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器3KM相互并聯(lián)接入逆變器1.2；負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器4KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器6KM相互并聯(lián)接入逆變器2.2；負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器8KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器2KM相互并聯(lián)接入逆變器2.1；同時(shí)，負(fù)載2和負(fù)載3通過接觸器9KM并聯(lián)。2、一種逆變器供電的機(jī)車負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路，包括四個(gè)負(fù)載l-4和四個(gè)逆變器1.1、1.2、2.1和2.2，其特征在于，負(fù)載1通過接觸器1KM接入逆變器1.1，且負(fù)載1及與其串聯(lián)的接觸器5KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器3KM相互并聯(lián)接入逆變器1.2;負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器4KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器6KM相互并聯(lián)接入逆變器2.2;負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器8KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器2KM相互并聯(lián)接入逆變器2.1;同時(shí)，負(fù)載2和負(fù)載3通過接觸器9KM并聯(lián)。3、一種逆變器供電的機(jī)車負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路，包括四個(gè)負(fù)載1-4和四個(gè)逆變器1.1、1.2、2.1和2.2，其特征在于，所述負(fù)載1及與其串聯(lián)的接觸器1KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器7KM相互并聯(lián)接入逆變器1.1，負(fù)載1及與其串聯(lián)的接觸器5KM、負(fù)載2及與其串聯(lián)的接觸器3KM相互并聯(lián)接入逆變器1.2;負(fù)載3及與其串聯(lián)的接觸器4KM、負(fù)載4及與其串聯(lián)的接觸器6KM相互并聯(lián)接入逆變器2.2;負(fù)載4通過接觸器2KM接入逆變器2.1;同時(shí)，負(fù)載2和負(fù)載3通過接觸器9KM并聯(lián)。全文摘要本發(fā)明提供了逆變器供電的機(jī)車負(fù)載故障轉(zhuǎn)換電路，針對(duì)現(xiàn)有電路將其連接關(guān)系進(jìn)行改變。當(dāng)一個(gè)逆變器故障時(shí)，斷開其對(duì)應(yīng)的接觸器，使之與負(fù)載組隔離，并將該路負(fù)載組轉(zhuǎn)移，由與該負(fù)載并聯(lián)的其他負(fù)載的對(duì)應(yīng)輔助逆變器供電；當(dāng)某逆變器故障，閉合接觸器9KM，使負(fù)載2和負(fù)載3并聯(lián)，由其它逆變器中的某一個(gè)供電。通過該電路結(jié)構(gòu)的巧妙轉(zhuǎn)換和負(fù)載重組，確保機(jī)車在輔助逆變器故障的情況下，能夠滿足機(jī)車的運(yùn)行要求。文檔編號(hào)B60L1/00GK101423030SQ20081014347公開日2009年5月6日申請日期2008年10月31日優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日發(fā)明者陳安俊申請人:南車株洲電力機(jī)車有限公司