專利名稱：內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)燃機(jī)車輔助交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于內(nèi)燃機(jī)車的動(dòng)力裝置柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍很大，一般在400 lOOOr/min 或600 1800r/min之間，內(nèi)燃機(jī)車原有的輔助逆變器采用正弦調(diào)制控制電路，通常輔助發(fā) 電機(jī)輸出電壓與柴油機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，在動(dòng)力裝置柴油機(jī)啟動(dòng)過程和柴油機(jī)低轉(zhuǎn)速 時(shí)，輔助發(fā)電機(jī)輸出電壓很低，造成最后輸送到驅(qū)動(dòng)機(jī)車各輔助裝置的交流輔助電動(dòng)機(jī)的 電壓過低，導(dǎo)致交流輔助電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難。為解決上述技術(shù)問題，傳統(tǒng)采用的方法是在柴油機(jī)低速時(shí)，通過對(duì)輔助發(fā)電機(jī) 進(jìn)行加強(qiáng)勵(lì)磁，提高閉環(huán)控制的輸出電壓設(shè)定，提高勵(lì)磁電流，從而提高輔助發(fā)電機(jī)輸出電 壓，即提高了電壓頻率之比值-壓頻比。但這種方法必須提高母線電壓為基礎(chǔ)，不能在保持 母線電壓一定的情況下，解決原有的機(jī)車輔助逆變器正弦調(diào)制控制電路存在的柴油機(jī)低速 運(yùn)行時(shí)交流輔助電動(dòng)機(jī)輸出電壓低，導(dǎo)致啟動(dòng)扭矩較低，造成輔助裝置啟動(dòng)困難的不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是通過對(duì)內(nèi)燃機(jī)車輔助交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的 合理設(shè)計(jì)，設(shè)法使柴油機(jī)在低轉(zhuǎn)速工作區(qū)段時(shí)，把交流輔助電動(dòng)機(jī)的輸出電壓提高到一定 量值，保證交流輔助電動(dòng)機(jī)在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)輸出電壓不低于一定的量值，實(shí)現(xiàn)在各種工況 下均可保證輔助裝置的正常啟動(dòng)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是輔助發(fā)電機(jī)由機(jī)車的動(dòng)力 裝置柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，輔助發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器整流成直流電，分別經(jīng)過濾波電 抗器、濾波電容器，獨(dú)立供電到各個(gè)輔助逆變器，由各輔助逆變器再整成交流電輸出到各交 流輔助電動(dòng)機(jī)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，每個(gè)輔助逆變器由三對(duì)功率器件IGBT和六個(gè) 快恢復(fù)二極管構(gòu)成的三個(gè)相同模塊組成，每個(gè)模塊由一對(duì)功率器件IGBT和兩個(gè)快恢復(fù)二 極管組成，通過IGBT柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制IGBT的開通和關(guān)斷，當(dāng)IGBT柵極信號(hào)為正電平時(shí)， IGBT開通，二極管關(guān)斷；當(dāng)IGBT柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為負(fù)電平時(shí)，IGBT關(guān)斷，通過快恢復(fù)二極管實(shí) 現(xiàn)對(duì)負(fù)載的續(xù)流。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步的一種優(yōu)選方案，所述輔助逆變器電路結(jié)構(gòu)相同。作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步的一種優(yōu)選方案，所述每個(gè)輔助逆變器中實(shí)現(xiàn)將母線 電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、VC的電路模塊結(jié)構(gòu)相同。本實(shí)用新型通過上述方案的實(shí)施，克服了現(xiàn)有技術(shù)中原有的機(jī)車輔助逆變器正弦 調(diào)制控制電路存在柴油機(jī)低速運(yùn)行時(shí)交流輔助電動(dòng)機(jī)輸出電壓低，導(dǎo)致啟動(dòng)扭矩較低，造 成輔助裝置啟動(dòng)困難的不足，實(shí)現(xiàn)輔助裝置在各種工況下均可順利起動(dòng)。

圖1內(nèi)燃機(jī)車輔助交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)框圖。圖2輔助逆變器主電路圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1為所述內(nèi)燃機(jī)車輔助交流傳動(dòng)系統(tǒng)框圖一種內(nèi)燃機(jī)車輔助交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)，輔助發(fā)電機(jī)1由機(jī)車的動(dòng)力裝置柴油機(jī)直 接驅(qū)動(dòng)，輔助發(fā)電機(jī)1發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器2整流成直流電，其特征在于經(jīng)整流器2整 流成直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器3、濾波電容器6，供電到輔助逆變器9，由輔助逆變器9再 變成交流電輸出到交流輔助電動(dòng)機(jī)12 ；經(jīng)整流器2整流成直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器4、 濾波電容器7，供電到輔助逆變器10，由輔助逆變器10再變成交流電輸出到交流輔助電動(dòng) 機(jī)13 ；經(jīng)整流器2整流成直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器5、濾波電容器8，供電到輔助逆變器 11，由輔助逆變器11再變成交流電輸出到交流輔助電動(dòng)機(jī)14。圖2為所述輔助逆變器主電路圖圖中輔助逆變器9、10、11結(jié)構(gòu)相同。圖中輔助逆變器中實(shí)現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、VC的電路模塊 結(jié)構(gòu)相同。所述實(shí)現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤A的電路模塊結(jié)構(gòu)為上橋臂IGBTA+的 集電極接母線電壓VD，發(fā)射極與其對(duì)應(yīng)的下橋臂IGBTA-的集電極相接，下橋臂IGBT A-發(fā) 射極接地，一個(gè)快恢復(fù)二極管D2的正極接地，另一個(gè)快恢復(fù)二極管Dl的負(fù)極接母線電壓 VD，兩個(gè)二極管的另一端相連并與兩個(gè)功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VA。所述實(shí)現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤B的電路模塊結(jié)構(gòu)為上橋臂IGBTB+的 集電極接母線電壓VD，發(fā)射極與其對(duì)應(yīng)的下橋臂IGBT B-的集電極相接，下橋臂IGBT B-發(fā) 射極接地，一個(gè)快恢復(fù)二極管D4的正極接地，另一個(gè)快恢復(fù)二極管D3的負(fù)極接母線電壓 VD，兩個(gè)二極管的另一端相連并與兩個(gè)功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VB。所述實(shí)現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤C的電路模塊結(jié)構(gòu)為上橋臂IGBTC+的 集電極接母線電壓VD，發(fā)射極與其對(duì)應(yīng)的下橋臂IGBT C-的集電極相接，下橋臂IGBT C-發(fā) 射極接地。一個(gè)快恢復(fù)二極管D6的正極接地，另一個(gè)快恢復(fù)二極管D5的負(fù)極接母線電壓 VD，兩個(gè)二極管的另一端相連并與兩個(gè)功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VC。所述每個(gè)輔助逆變器9、10、11中實(shí)現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、 VC的電路模塊，優(yōu)選為西門康公司生產(chǎn)的SKAI 3001⑶12-145漲。所述濾波電抗器3、4、5型號(hào)相同，優(yōu)選為大連新日創(chuàng)的型號(hào)為KGH-0. 5電抗器。所述濾波電容器6、7、8型號(hào)相同，優(yōu)選為大連大力新技術(shù)公司的型號(hào)為 40132259-11 電容器。雖然結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，這僅是舉例說明，可以對(duì)這個(gè)實(shí)施方法作出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理 和實(shí)質(zhì)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)，輔助發(fā)電機(jī)(1)由機(jī)車的動(dòng)力裝置柴油機(jī)直 接驅(qū)動(dòng)，輔助發(fā)電機(jī)(1)發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器( 整流成直流電，其特征在于經(jīng)整流器⑵整流成的直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器(3)、濾波電容器(6)，供電到輔助 逆變器(9)，由輔助逆變器(9)再變成交流電輸出到驅(qū)動(dòng)機(jī)車輔助設(shè)備的交流輔助電動(dòng)機(jī) (12)；經(jīng)整流器⑵整流成的直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器G)、濾波電容器(7)，供電到輔助 逆變器(10)，由輔助逆變器(10)再變成交流電輸出到驅(qū)動(dòng)機(jī)車輔助設(shè)備的交流輔助電動(dòng) 機(jī)(13)；經(jīng)整流器⑵整流成的直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器(5)、濾波電容器(8)，供電到輔助 逆變器(11)，由輔助逆變器(11)再變成交流電輸出到驅(qū)動(dòng)機(jī)車輔助設(shè)備的交流輔助電動(dòng) 機(jī)(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述輔助 逆變器(9)、(10)、(11)電路結(jié)構(gòu)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述每個(gè) 輔助逆變器(9)、(10)、(11)中實(shí)現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、VC的電路 模塊結(jié)構(gòu)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述實(shí)現(xiàn) 將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤A的電路模塊為上橋臂IGBT A+的集電極接母線電壓VD， 發(fā)射極與其對(duì)應(yīng)的下橋臂IGBTA-的集電極相接，下橋臂IGBT A-發(fā)射極接地，一個(gè)快恢復(fù) 二極管D2的正極接地，另一個(gè)快恢復(fù)二極管Dl的負(fù)極接母線電壓VD，兩個(gè)二極管的另一端 相連并與兩個(gè)功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VA。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述實(shí)現(xiàn) 將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤B的電路模塊為上橋臂IGBT B+的集電極接母線電壓VD， 發(fā)射極與其對(duì)應(yīng)的下橋臂IGBT B-的集電極相接，下橋臂IGBT B-發(fā)射極接地，一個(gè)快恢復(fù) 二極管D4的正極接地，另一個(gè)快恢復(fù)二極管D3的負(fù)極接母線電壓VD，兩個(gè)二極管的另一端 相連并與兩個(gè)功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VB。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述實(shí)現(xiàn) 將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤C的電路模塊為上橋臂IGBT C+的集電極接母線電壓VD， 發(fā)射極與其對(duì)應(yīng)的下橋臂IGBT C-的集電極相接，下橋臂IGBT C-發(fā)射極接地。一個(gè)快恢 復(fù)二極管D6的正極接地，另一個(gè)快恢復(fù)二極管D5的負(fù)極接母線電壓VD，兩個(gè)二極管的另一 端相連并與兩個(gè)功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VC。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述一種內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所 述將母線電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、VC的電路模塊，優(yōu)選為西門康公司生產(chǎn)的 SKAI 3001GD12-1455K。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述 濾波電抗器(3)、0)、(5)型號(hào)相同，優(yōu)選為大連新日創(chuàng)的型號(hào)為KGH-0. 5電抗器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種內(nèi)燃機(jī)車交流輔助傳動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述 濾波電容器(6)、(7)、(8)型號(hào)相同，優(yōu)選為大連大力新技術(shù)公司的型號(hào)為40132259-11電 容器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)燃機(jī)車輔助交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)，輔助發(fā)電機(jī)(1)由機(jī)車的動(dòng)力裝置柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，輔助發(fā)電機(jī)(1)發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器(2)整流成直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器、濾波電容器，獨(dú)立供電到各個(gè)輔助逆變器，由各輔助逆變器再變成交流電輸出到各驅(qū)動(dòng)機(jī)車輔助設(shè)備的交流輔助電動(dòng)機(jī)。每個(gè)輔助逆變器由三對(duì)功率器件IGBT和六個(gè)快恢復(fù)二極管構(gòu)成的三個(gè)相同模塊組成，每個(gè)模塊由一對(duì)功率器件IGBT和兩個(gè)快恢復(fù)二極管組成。本實(shí)用新型使內(nèi)燃機(jī)車動(dòng)力裝置柴油機(jī)在低轉(zhuǎn)速工作區(qū)段時(shí)，能夠把驅(qū)動(dòng)機(jī)車輔助設(shè)備的交流輔助電動(dòng)機(jī)的輸出電壓提高到一定量值，保證其在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)輸出電壓不低于一定的量值，確保輔助裝置的正常啟動(dòng)。
文檔編號(hào)H02M7/521GK201821310SQ20102051086
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月28日
發(fā)明者周慶強(qiáng), 曹富智, 韓樹明 申請(qǐng)人:中國(guó)北車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司