一種列車牽引變流裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型主要涉及到軌道交通車輛領域，特指一種適用于列車的牽引變流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機車重載、動車高速相關(guān)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，牽引變流器朝著高壓、大功率、高集成度方向不斷發(fā)展。同時，為了滿足跨區(qū)域、跨國度之間的供電制式差異及運輸要求，研制可在多種供電制式下運行的雙流制、多流制動車具有廣闊的發(fā)展空間。
[0003]目前，動車組用變流裝置柜內(nèi)僅僅包含主牽引變流裝置，而輔助變流裝置、輔助變壓器、充電機、水冷散熱裝置等設備往往獨立于變流裝置之外單獨成柜。由于動車組受到軸重、安裝空間、維修空間和車底運行環(huán)境等的限制，綜合各方面因素，獨立成柜勢必增加了動車組成本和空間布置的難度。同時，現(xiàn)有國內(nèi)生產(chǎn)的機車、動車、城軌地鐵和城軌運營方式單一，僅只能在一種受電弓方式(即一種電壓制式)下工作，若出現(xiàn)兩種及以上不同電網(wǎng)電壓制式，則列車無法滿足運營要求。
[0004]例如，專利申請(申請?zhí)朎P19940118334 19941122)公開了一種變流器，主要介紹了此變流器的主電路，包含兩個四象限模塊，兩個主牽引逆變器模塊和中間電路，并介紹了三者之間的連接關(guān)系，但是并沒有涉及輔助變流器和充電機的各種供電制式集成問題，也沒有介紹柜體布局和水冷系統(tǒng)等問題。
[0005]又例如:中國專利申請(申請?zhí)枮镃N201120199859.1)公開了一種牽引變流器，主要介紹了牽引變流器的柜體布局，并沒有涉及變流器的主牽引變流器、輔助變流器和充電機的各種供電制式集成問題，也沒有考慮變流器冷卻系統(tǒng)的集成問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實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，本實用新型提供一種能夠滿足雙流工作模式需要、結(jié)構(gòu)更加緊湊、布局更加合理、集成度高、可靠性好的列車牽引變流裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種列車牽引變流裝置，包括集成于一個柜體內(nèi)的整流單元、逆變單元、輔變單元、充電機單元、輔助變壓器、牽引控制單元及供電制式切換開關(guān)；
[0009]所述整流單元包括整流模塊，所述整流模塊用來向電機側(cè)逆變模塊提供一個相匹配的恒定的直流電壓源；
[0010]所述逆變單元包括逆變模塊，所述逆變模塊用來將恒定的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流供給牽引電機；
[0011]所述輔變單元，用來將恒定的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流恒壓恒頻或者變壓變頻，經(jīng)輔助變壓器后供給動車組上輔助用電設備；
[0012]所述充電機單元，用來輸出穩(wěn)定的DCllOV電源作為列車控制電源或給蓄電池充電；
[0013]所述牽引控制單元，用來根據(jù)司機指令完成對整流單元、逆變單元和輔變單元的實時控制；
[0014]所述供電制式切換開關(guān)，用來進行供電制式的切換。
[0015]作為本實用新型的進一步改進:所述整流模塊為兩個，所述逆變模塊也為兩個。
[0016]作為本實用新型的進一步改進:所述逆變模塊與整流模塊結(jié)構(gòu)相同。
[0017]作為本實用新型的進一步改進:所述整流模塊與逆變模塊之間設置中間直流回路，所述中間直流回路包括中間電壓支撐電容、諧振濾波電容、變流裝置外部的二次濾波電抗器、斬波電路、中間電壓測量電路和固定放電電阻。
[0018]作為本實用新型的進一步改進:所述整流模塊與輸入電源之間設置有整流模塊前級電路，所述整流模塊前級電路包括充電電阻、充電接觸器和工作接觸器。
[0019]作為本實用新型的進一步改進:所述供電制式切換開關(guān)具有兩組常開觸點和兩組常閉觸點，常開觸頭和常閉觸頭之間是聯(lián)鎖的；在進行交流電供電時，所述供電制式切換開關(guān)工作在常閉觸點閉合，常開觸點斷開的狀態(tài)，整流器支路工作；在進行直流供電時，常閉觸點斷開，常開觸點閉合。
[0020]作為本實用新型的進一步改進:所述柜體內(nèi)按照功能、電壓等級劃分成:功率模塊腔體、輔變充電機DCU腔體、冷卻設備腔體、水管電纜布置腔體和輸入輸出接線腔體；其中:
[0021]所述功率模塊腔體內(nèi)布置整流模塊、逆變模塊，所述整流模塊位于腔體的中央位置，所述逆變模塊位于整流模塊的兩側(cè)；
[0022]所述輔變充電機DCU腔體內(nèi)布置充電機、輔助逆變模塊、控制裝置和充電短接裝置；
[0023]所述冷卻設備腔體內(nèi)布置熱交換器、冷卻風機、水泵、膨脹水箱、風道和輔助變壓器和斬波電阻；
[0024]所述水管電纜布置腔體內(nèi)布置水冷管道和切換開關(guān)；
[0025]所述輸入輸出接線腔體布置變流器對外輸入輸出接線裝置和固定放電電阻。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0027]1、本實用新型的列車牽引變流裝置，將主牽引變流裝置、充電機、輔助變流裝置、輔助變壓器、內(nèi)循環(huán)水冷系統(tǒng)及供電制式切換裝置在同一柜體內(nèi)，集成度高。隨著獨立成柜的設備數(shù)量減少，節(jié)省了人力物力，節(jié)省了動車組底部底部安裝空間，具有元件復用率高、系統(tǒng)集成度高、布局緊湊、輕量化等優(yōu)點，滿足了動車組軸重、安裝空間、維修空間、車底運行環(huán)境限制、人力物力成本、可靠性等各各方面的要求。變流裝置高度集成，有利于控制系統(tǒng)的控制、監(jiān)測和網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的走線，使動車組控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠性增強。
[0028]2、本實用新型的列車牽引變流裝置，采用主輔充一體化的設計，電源輸入可以工作在交流電源模式和直流電源模式，能夠適應干線鐵路的AC25kV/50Hz和城市軌道交通的DC1500V供電，可以在不同供電制式的區(qū)域交叉運行。本實用新型解決不同供電制式下的鐵路運輸要求，通過供電制式切換開關(guān)變換變流器模塊組合，實現(xiàn)了不同供電制式下的主電路拓撲結(jié)構(gòu)切換，滿足了跨區(qū)域、區(qū)域間的運輸需求，為國內(nèi)、國外干線鐵路和陳規(guī)鐵路的無縫對接提供了牽引變流裝置的解決方案。
[0029]3、本實用新型的列車牽引變流裝置，可以實現(xiàn)多種電源輸出，不僅能實現(xiàn)牽引列車最基本的牽引功能，也能解決列車上各種輔助負載和控制負載的用電問題，實現(xiàn)一機多能，進一步減少列車次生設備。
【附圖說明】
[0030]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0031]圖2是本實用新型在具體應用實例中柜體腔體的布局示意圖。
[0032]圖3是本實用新型在具體應用實例中供電制式切換開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0033]圖例說明:
[0034]1、柜體；2、整流單元；3、逆變單元；4、輔變單元；5、充電機單元；6、輔助變壓器；7、牽引控制單元。
【具體實施方式】
[0035]以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0036]如圖1所示，本實用新型的列車牽引變流裝置，包括集成于一個柜體I內(nèi)的整流單元2、逆變單元3、輔變單元4、充電機單元5、輔助變壓器6、牽引控制單元7 (DCU)及供電制式切換開關(guān)。其中:
[0037]整流單元2，包括兩個整流模塊，整流模塊用來向電機側(cè)逆變模塊提供一個相匹配的恒定的直流電壓源。
[0038]整流模塊與逆變單元3之間設置中間直流回路，中間直流回路包括中間電壓支撐電容、諧振濾波電容、變流裝置外部的二次濾波電抗器、斬波電路、中間電壓測量電路和固定放電電阻，其具有穩(wěn)定中間回路電壓、二次諧振濾波、中間回路的電壓進行監(jiān)測、限制中間直流回路過電壓和停機后的快速放電功能。
[0039]整流模塊與輸入電源之間設置有整流模塊前級電路，該整流模塊前級電路包括充電電阻、充電接觸器和工作接觸器。
[0040]逆變單元3，用來將恒定的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流(O?1404V、0?200Hz)供給牽引電機；本實例中，包括兩個逆變模塊，且逆變模塊與整流模塊結(jié)構(gòu)相同并可以互換，只是改變控制方式就能實現(xiàn)整流或者逆變功能。
[0041]輔變單元4 (輔助逆變單元)，用來將恒定的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流恒壓恒頻(380V/50HZ)或者變壓變頻(O?380V、0?50HZ)，經(jīng)輔助變壓器6后供給動車組上輔助用電設備。
[0042]充電機單元5，用來