專利名稱：輕軌車輛牽引系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車輛制造技術(shù)，尤其涉及一種輕軌車輛牽引系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，為了緩解人口與交通資源、汽車與交通設(shè)施之間的緊張關(guān)系，輕軌作為改善城市交通現(xiàn)狀的有效載體越來越多的受到城市居民青睞。它在極大程度上方便了乘客出行，使居民享受更高品質(zhì)的生活。同時也符合綠色交通的標準，并且輕軌延伸之處的大規(guī)模市政配套設(shè)施建設(shè)，也更有利于城市環(huán)境綜合治理。在現(xiàn)有技術(shù)中，通過在軌道沿途全程架設(shè)接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)絡來為電力輕軌車輛的動力系統(tǒng)供電，這意味著輕軌沿線上空會出現(xiàn)密集的接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)絡。隨著城市對輕軌建設(shè)的不斷增加，在輕軌途徑繁華的城市中心、人口稠密的居住區(qū)時，架設(shè)這種接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)絡不僅不美觀，同時也會留下安全隱患接觸網(wǎng)，而且在鋪設(shè)經(jīng)過隧道的輕軌車輛線路時，需要在隧道中鋪設(shè)高架接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)絡，大大增加了輕軌車輛線路的建設(shè)難度和成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種輕軌車輛牽引系統(tǒng)，以實現(xiàn)輕軌車輛在沒有架設(shè)接觸網(wǎng)的路段的正常運行，提高輕軌車輛的運行可靠性。本實用新型提供一種輕軌車輛牽引系統(tǒng)，包括受電弓；用于驅(qū)動所述輕軌車輛的驅(qū)動部件運轉(zhuǎn)的牽引電機；用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電以及將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的牽引變流器，所述牽引變流器與所述牽引電機相連；用于將直流電進行變流處理的直流變流器，所述直流變流器分別與所述受電弓和所述牽引變流器相連；用于通過所述直流變流器傳輸?shù)碾娏鬟M行充電并存儲電能、以及通過所述直流變流器、所述牽引變流器和所述牽引電機為所述驅(qū)動部件供電的電容組，所述電容組與所述直流變流器相連。進一步的，如上所述的輕軌車輛牽引系統(tǒng)，還包括用于在所述驅(qū)動部件處于制動狀態(tài)時進行電能消耗的制動電阻，所述制動電阻與所述牽引變流器相連。如上所述的輕軌車輛牽引系統(tǒng)，其中，所述牽引變流器包括逆變器和斬波變流器；所述逆變器分別與所述直流變流器、所述受電弓和所述牽引電機相連；所述斬波變流器分別與所述逆變器和所述制動電阻相連。如上所述的輕軌車輛牽引系統(tǒng)，還包括斷路器，所述斷路器連接在所述受電弓和所述直流變流器之間。如上所述的輕軌車輛牽引系統(tǒng)，還包括[0017]避雷器，所述避雷器連接在所述受電弓和所述斷路器之間。本實用新型提供的輕軌車輛牽引系統(tǒng)，通過在輕軌車輛的牽引系統(tǒng)中設(shè)置了電容組以及相關(guān)的直流變流器、牽引變流器，將接觸網(wǎng)提供的電能以及在輕軌列車制動過程中由驅(qū)動部件和牽引電機產(chǎn)生的電能經(jīng)過直流變流器、牽引變流器儲的相關(guān)處理儲存到電容組中，在沒有接觸網(wǎng)的路段由電容組為輕軌車輛的牽引系統(tǒng)提供電能，保證輕軌車輛的正常運行，避免了接觸網(wǎng)的全程布設(shè)，使得接觸網(wǎng)可以有選擇架設(shè)在輕軌的部分路段上，大大降低了輕軌線路的建設(shè)成本，也避免了由于全程架設(shè)接觸網(wǎng)所造成的安全隱患。

圖I為本實用新型提供的實施例一的輕軌車輛牽引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型提供的實施例二的輕軌車輛牽引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型提供的實施例三的輕軌車輛牽引系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
圖I為本實用新型提供的實施例一的輕軌車輛牽引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I所示，本實用新型所提供的輕軌車輛牽引系統(tǒng)包括受電弓130 ;用于驅(qū)動輕軌車輛的驅(qū)動部件150運轉(zhuǎn)的牽引電機140 ；用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電以及將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的牽引變流器120，牽引變流器120與牽引電機140相連；用于將直流電進行變流處理的直流變流器110，直流變流器110分別與受電弓130和牽引變流器120相連；用于通過直流變流器110傳輸?shù)碾娏鬟M行充電并存儲電能、以及通過直流變流器110、牽引變流器120和牽引電機140為驅(qū)動部件150供電的電容組100，電容組100與直流變流器110相連。具體地，直流變流器具體為DC/DC變流器，直流變流器用于對輸入的直流電進行變流處理，以使的輸出的直流電符合與該直流變流器相連的器件的輸入要求。例如，電容組100的充電電壓為750V，受電弓獲取到的電壓或者牽引變流器輸出的電壓為900V，則直流變流器將900V的直流電轉(zhuǎn)換為750V的直流電提供給電容組100，進行充電儲能。當電容組100進行放電供能的時候，電容組100提供的是700V的直流電，但是牽引變流器120的工作電壓為900V，則需要通過直流變流器110將700V的直流電處理后轉(zhuǎn)換為900V的直流電提供給牽引變流器120。并且，當電容組充電儲能完成時，直流變流器自動關(guān)閉，停止向電容組充電。此處需要說明的是，所舉例的電壓只是一個特例，本實用新型并不對電壓值進行限定。牽引變流器用于將輸入的直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電輸出，或?qū)⑤斎氲娜嘟涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電輸出，牽引電機用于在輸入三相交流電的驅(qū)動下工作，并帶動輕軌車輛的驅(qū)動部件運轉(zhuǎn)，牽引電機還用于在驅(qū)動部件制動時，實現(xiàn)發(fā)電機的功能，產(chǎn)生三相交流電。電容組具體可以為超級電容組，該電容組具有兩個工作狀態(tài)，充電狀態(tài)和供電狀態(tài)。本實施例提供的輕軌車輛牽引系統(tǒng)具有以下幾種工作狀態(tài)[0031]第一種工作狀態(tài)為可以在較為空曠的郊區(qū)架設(shè)接觸網(wǎng)，當輕軌車輛正常行駛在架設(shè)有接觸網(wǎng)的路段時，輕軌車輛牽引系統(tǒng)可以通過受電弓從接觸網(wǎng)獲取直流電。牽引變流器120將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電，再將三相交流電提供給牽引電機140，驅(qū)動牽引電機140，再由牽引電機140將電能轉(zhuǎn)換為動能提供給驅(qū)動部件150，來驅(qū)動輕軌車輛。同時通過受電弓130獲得的直流電通過直流變流器110處理提供給電容組100，對電容組100進行充電儲能。第二種工作狀態(tài)為當輕軌車輛正常行駛在沒有架設(shè)接觸網(wǎng)的路段時，由電容組100為驅(qū)動部件150供電。電容組100放電，所釋放的直流電通過直流變流器110處理為適合牽引變流器120的電流，再由牽引變流器120將該直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電，再將三相交流電提供給牽引電機140，驅(qū)動牽引電機140，牽引電機140通過將三相交流電轉(zhuǎn)換為動能，將動能提供給驅(qū)動部件150，由驅(qū)動部件150驅(qū)動輕軌車輛。第三種工作狀態(tài)為當輕軌車輛在有接觸網(wǎng)的路段進行制動操作時，一方面，如第一種工作狀態(tài)中的由受電弓130從接觸網(wǎng)獲得直流電，再通過直流變流器110，對電容組100進行充電儲能；另一方面，制動過程中，驅(qū)動部件150會驅(qū)使牽引電機140運轉(zhuǎn)，牽引電·機140產(chǎn)生三相交流電，牽引變流器120會將該三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再將直流電提供給直流變流器110，直流變流器110將該直流電處理后提供給電容組100進行充電儲能。第四種工作狀態(tài)為當輕軌車輛在沒有接觸網(wǎng)的路段進行制動操作時，驅(qū)動部件150會驅(qū)使牽引電機140運轉(zhuǎn)，牽引電機140產(chǎn)生三相交流電，牽引變流器120會將該三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再將直流電提供給直流變流器110，直流變流器110將該直流電處理后提供給電容組100進行充電儲能。本實施例提供的輕軌車輛的牽引系統(tǒng)，通過電容組以及相關(guān)的直流變流器、牽引變流器的設(shè)置，將接觸網(wǎng)提供的電能以及在輕軌列車制動過程中由驅(qū)動部件和牽引電機產(chǎn)生的電能經(jīng)過直流變流器、牽引變流器儲的相關(guān)處理儲存到電容組中，在沒有接觸網(wǎng)的路段由電容組為輕軌車輛的牽引系統(tǒng)提供電能，保證輕軌車輛的正常運行，避免了接觸網(wǎng)的全程布設(shè)，使得接觸網(wǎng)可以有選擇架設(shè)在輕軌的部分路段上，大大降低了輕軌線路的建設(shè)成本，也避免了由于全程架設(shè)接觸網(wǎng)所造成的安全隱患，提高了輕軌車輛的運行可靠性。圖2為本實用新型提供的實施例二的輕軌車輛牽引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實施例提供的輕軌車輛牽引系統(tǒng)在圖I所示實施例的基礎(chǔ)上，進一步地，該軌車輛牽引系統(tǒng)還可以包括用于在驅(qū)動部件處于制動狀態(tài)時進行電能消耗的制動電阻，制動電阻與牽引變流器相連。具體地，當驅(qū)動部件處于制動狀態(tài)時，若產(chǎn)生的電能過大，可以通過制動電阻對過剩的電能進行消耗，以避免過大的電能對牽引系統(tǒng)電路造成損壞。在本實施例中，牽引變流器具體可以包括逆變器和斬波變流器。逆變器分別與直流變流器、受電弓和牽引電機相連；斬波變流器分別與逆變器和制動電阻相連。具體地，逆變器可以實現(xiàn)直流電和交流電的相互轉(zhuǎn)換，斬波變流器用于對直流電的變流處理。在實際應用過程中，可以預設(shè)斬波變流器的啟動門限值，當斬波變流器輸入的直流電超過該斬波變流器的啟動門限值時，該斬波變流器工作。當驅(qū)動部件150經(jīng)牽引電機140在制動操作過程產(chǎn)生額外的電能時，因為牽引電機140產(chǎn)生的額外電能實際上是三相交流電，所以該三相交流電需要經(jīng)逆變器121轉(zhuǎn)換為直流電，一方面，逆變器121將該直流電通過直流變流器110提供給電容組100進行充電儲能；另一方面，逆變器121將該直流電提供給斬波變流器122，由斬波變流器122將直流電與門限值進行比較，當該直流電大于等于門限值時，斬波變流器122開啟制動電阻160，將額外的電能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，以保證整個輕軌車輛的牽引系統(tǒng)電路正常工作，當提供給斬波變流器122的直流電會降低到門限值以下時，斬波變流器122隨即斷開制動電阻160連接，停止制動電阻160的能量消耗；當該直流電小于門限值時，則不進行上述開啟制動電阻160的操作。優(yōu)選地，上述實施例中的斬波變流器122的門限值可以設(shè)置為一定電壓值，例如門限值設(shè)置為900V，則斬波變流器122將逆變器121轉(zhuǎn)換的直流電的電壓與門限值900V進行比較，從而進行上述相應的操作。當驅(qū)動部件處于制動工作狀態(tài)下，斬波變流器預設(shè)有啟動門限值，當驅(qū)動部件制動時牽引電機產(chǎn)生三相交流電，逆變器將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，此時直流變流器工作， 對電容組充電，若該轉(zhuǎn)換的直流電超過了斬波變流器的門限值，則斬波變流器也工作，通過制動電阻對過多的電能進行消耗，以實現(xiàn)對牽弓丨系統(tǒng)電路的保護。圖3為本實用新型提供的實施例三的輕軌車輛牽引系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，在本實施例中，該輕軌車輛牽引系統(tǒng)還可以包括斷路器170，斷路器170連接在受電弓130和直流變流器110之間。具體地，斷路器170用于在電路出現(xiàn)故障時，切斷故障電路，而在電路恢復正常時，接通電路連接，對于輕軌車輛的斷路器優(yōu)選的為高速斷路器。在本實施例中，該輕軌車輛牽引系統(tǒng)還可以包括避雷器180，避雷器180連接在受電弓130和斷路器170之間。避雷器180用于防止輕軌車輛牽引系統(tǒng)電路被瞬時過電壓危害，保證輕軌車輛牽引系統(tǒng)電路的安全運行。通過斷路器170和避雷器180的設(shè)置，進一步提高了輕軌車輛牽引系統(tǒng)的安全性和可靠性。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.一種輕軌車輛牽引系統(tǒng)，其特征在于，包括 受電弓； 用于驅(qū)動所述輕軌車輛的驅(qū)動部件運轉(zhuǎn)的牽引電機； 用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電以及將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的牽引變流器，所述牽引變流器與所述牽引電機相連； 用于將直流電進行變流處理的直流變流器，所述直流變流器分別與所述受電弓和所述牽引變流器相連； 用于通過所述直流變流器傳輸?shù)碾娏鬟M行充電并存儲電能、以及通過所述直流變流器、所述牽引變流器和所述牽引電機為所述驅(qū)動部件供電的電容組，所述電容組與所述直 流變流器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輕軌車輛牽引系統(tǒng)，其特征在于，還包括 用于在所述驅(qū)動部件處于制動狀態(tài)時進行電能消耗的制動電阻，所述制動電阻與所述牽引變流器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕軌車輛牽引系統(tǒng)，其特征在于所述牽引變流器包括逆變器和斬波變流器； 所述逆變器分別與所述直流變流器、所述受電弓和所述牽引電機相連； 所述斬波變流器分別與所述逆變器和所述制動電阻相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輕軌車輛牽引系統(tǒng)，其特征在于，還包括 斷路器，所述斷路器連接在所述受電弓和所述直流變流器之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輕軌車輛牽引系統(tǒng)，其特征在于，還包括 避雷器，所述避雷器連接在所述受電弓和所述斷路器之間。
專利摘要本實用新型提供一種輕軌車輛牽引系統(tǒng)，包括，受電弓；用于驅(qū)動輕軌車輛的驅(qū)動部件運轉(zhuǎn)的牽引電機；用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電以及將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的牽引變流器，牽引變流器與牽引電機相連；用于將直流電進行變流處理的直流變流器，直流變流器分別與受電弓和牽引變流器相連；用于通過直流變流器傳輸?shù)碾娏鬟M行充電并存儲電能、以及通過直流變流器、牽引變流器和牽引電機為驅(qū)動部件供電的電容組，電容組與直流變流器相連。通過在沒有接觸網(wǎng)的路段由電容組為輕軌車輛的牽引系統(tǒng)提供電能，保證輕軌車輛的正常運行，避免了接觸網(wǎng)的全程布設(shè)，大大降低了輕軌線路的建設(shè)成本，也避免了由于全程架設(shè)接觸網(wǎng)所造成的安全隱患。
文檔編號B61C3/00GK202764965SQ20122040144
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者牟巖, 付強, 陳海燕 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心