本發(fā)明涉及一種結(jié)合兩個逆變器提供的DC鏈路去耦電路，所述逆變器被并聯(lián)至公共DC電源線路并且每個所述逆變器驅(qū)動一個不同牽引電機(jī)，對所述兩個逆變器中的每一個提供開關(guān)器件，用于在故障情況下將對應(yīng)的逆變器與該電源線路進(jìn)行隔離。

背景技術(shù)：
上面公開的轉(zhuǎn)向架架構(gòu)在電力機(jī)車中被普遍使用。這種類型的機(jī)車在本領(lǐng)域是已知的且廣泛使用的。具體地，該配置結(jié)合AC電機(jī)的使用而被利用。在典型機(jī)車中，電動勢EMF從高架電氣化線路中或者以輸電軌（thirdrail）的形式被引出，或者由機(jī)車上的柴油機(jī)引擎或另一種引擎所生成。例如從高架電氣線路引出的電力信號可以是AC信號并且被變換并整流。處于整流器或轉(zhuǎn)換器輸出處的AC信號被變換為DC信號并且被傳送至逆變器，用于變換為電機(jī)電力和控制信號。這將DC信號變?yōu)锳C電源信號，具有特別適于所期望的運動狀態(tài)的波形和參數(shù)。已知為多個轉(zhuǎn)向架提供多個車軸以及多于一個的電機(jī)，該電機(jī)被設(shè)計為驅(qū)動相同或不同轉(zhuǎn)向架的不同車軸。在這種情況下，通常使用若干個并聯(lián)的逆變器，其接收電力信號并且其中的每個電力信號向至少一個電機(jī)提供電力，即每個逆變器對不同電機(jī)進(jìn)行供電。在這種類型的機(jī)車中，逆變器被并聯(lián)至公共的高壓信號供應(yīng)線路，并且因此該線路的所有組件對于所有逆變器都是公共的并且被連接至每個逆變器的輸入。由于形成逆變器的單元通常裝備有DC鏈路電容器，所以由于這些電容器的諧振以及線纜的寄生電感，并聯(lián)的兩個逆變器在某些頻率范圍內(nèi)通常會出現(xiàn)問題。在現(xiàn)有技術(shù)中，這種缺陷通常通過特大電容器來解決。消除上述缺陷的一種替代方法是使用具有低寄生電感的匯流條。因此，諧振頻率被轉(zhuǎn)換至高值，利用其趨膚效應(yīng)盛行。然而，在逆變器或電機(jī)失靈的情況下，因為無法僅對故障逆變器或電機(jī)進(jìn)行隔離，所以機(jī)車失去了由兩個逆變器所控制的兩個電機(jī)。如果機(jī)車具有兩個轉(zhuǎn)向架，每個轉(zhuǎn)向架均帶有它的驅(qū)動電機(jī)，則在上述的狀態(tài)下，由兩個轉(zhuǎn)向架的牽引都被失去。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種如上所述的機(jī)車，其中，上述的特別是機(jī)車中現(xiàn)有技術(shù)的DC鏈路去耦電路的缺陷能夠通過簡單、廉價且易于使用的手段得以克服，同時提高了構(gòu)造效率并降低了成本。本發(fā)明通過一種與兩個逆變器結(jié)合的DC鏈路去耦電路來實現(xiàn)以上目標(biāo)，該逆變器被并聯(lián)至公共DC電源線路，每個逆變器驅(qū)動一個不同的牽引電機(jī)，對該兩個逆變器中的每一個提供開關(guān)器件，用于在故障情況下將對應(yīng)的逆變器與該電源線路進(jìn)行隔離，該DC鏈路電路進(jìn)一步設(shè)有對逆變器即輸入電容器的諧振狀態(tài)進(jìn)行去耦的RL濾波器（電阻器-電感器濾波器）形式的諧振振蕩衰減/阻尼器件。根據(jù)另外的特征，該RL濾波器被插入在公共電源線路和每個逆變器的輸入電容器之間。濾波器的特殊構(gòu)造包括連接逆變器中的一個的電源線路的每個分支的電感器，其被串行連接在該公共電源線路和該逆變器之間，并且該電阻器與該電感器并聯(lián)并且與該兩個逆變器的輸入并聯(lián)，并且其將連接兩個逆變器的分支互相連接。有利地，與逆變器輸入串行連接的兩個電感器具有相同的電感值。根據(jù)改進(jìn)形式，該兩個電感器具有公共的金屬核。還根據(jù)另一個特征，開關(guān)被串行連接至每個逆變器的輸入并且連接至其在連接分支中的電感器，用于將對應(yīng)的逆變器與電源線路進(jìn)行隔離。本發(fā)明的特征允許對兩個逆變器的輸入電容器之間的諧振進(jìn)行去耦，進(jìn)一步允許在失靈情況下將逆變器與電源隔離。如以下描述中更為清楚地解釋，處于兩個逆變器輸入的牽引電流流過電感器并且在磁核中創(chuàng)建零流量狀態(tài)且使得反應(yīng)器處于某種均衡狀態(tài)。在高頻（也包括諧振頻率），反應(yīng)器給予高于與電感器13并聯(lián)的電阻器17的阻抗。電流流過對振蕩進(jìn)行阻尼的該電阻。本發(fā)明還涉及一種電力機(jī)車，其包括至少一個轉(zhuǎn)向架和至少兩個電機(jī)，每個電機(jī)驅(qū)動至少一個轉(zhuǎn)向架或兩個不同轉(zhuǎn)向架的至少一個車軸，每個電機(jī)由兩個逆變器中的至少一個進(jìn)行控制，每個逆變器由公共的電源線路進(jìn)行供電，對該兩個逆變器中的每一個提供開關(guān)器件，用于在故障情況下將對應(yīng)的逆變器與該電源線路進(jìn)行隔離，并且該電力機(jī)車被設(shè)有連接至逆變器用于對逆變器（即逆變器的輸入電容器）的諧振狀態(tài)進(jìn)行去耦的器件，該器件是根據(jù)一個或多個上述特征組合的DC鏈路去耦電路。本發(fā)明還涉及一種通用牽引驅(qū)動器，用于向電機(jī)提供電力，具體是用于驅(qū)動一個或多個鐵路轉(zhuǎn)向架，該驅(qū)動包括公共高壓電源線路，其用于向互相并聯(lián)并且與該電源線路進(jìn)行連接的至少兩個逆變器進(jìn)行供電，每個該逆變器控制至少一個不同電機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，該牽引驅(qū)動器包括用于對逆變器（即逆變器的輸入電容器）的諧振狀態(tài)進(jìn)行去耦的器件，該器件是根據(jù)一個或多個上述特征組合的DC鏈路去耦電路。另外的特征和改進(jìn)將形成從屬權(quán)利要求的主題。附圖說明根據(jù)以下附圖中示出的一些實施例的描述，本發(fā)明的這些和其它特征及優(yōu)點將更為清楚明確，其中：圖1示出了本發(fā)明的用于向2所指示的電機(jī)進(jìn)行供電的具有并聯(lián)的兩個逆變器以及濾波器的供電信號生成電路的示圖。圖2是用于對并聯(lián)操作的逆變器的輸入電容器之間的諧振進(jìn)行抑制的濾波器的簡化電路圖。圖3示出了圖2的濾波器的測試示圖。圖4示出了隨著達(dá)到頻率諧振以及前述附圖的衰減/阻尼濾波器的干預(yù)，開關(guān)S1閉合時由電容器C1和C2（逆變器的輸入電容器）所表示的每個連接分支中的電壓行為。圖5示出了開關(guān)S1閉合以及諧振生成時的電流曲線，以及只有電感器干預(yù)以及與電感器并聯(lián)的電阻器的干預(yù)時的電流曲線。具體實施方式根據(jù)本發(fā)明的DC鏈路去耦電路的功能和目標(biāo)結(jié)合其預(yù)定的優(yōu)選應(yīng)用更易于理解，該優(yōu)選應(yīng)用即具有轉(zhuǎn)向架架構(gòu)的機(jī)車，其包括至少兩個電機(jī)，每個電機(jī)由專用逆變器進(jìn)行驅(qū)動，而對于在類似狀態(tài)應(yīng)用于其它領(lǐng)域時該DC鏈路的使用沒有任何針對保護(hù)范圍的限制。電力機(jī)車1在被設(shè)計為控制轉(zhuǎn)向架的一個或多個電機(jī)的逆變器的數(shù)量方面可以具有不同配置。電力信號可以使用受電弓從高架線路收集。如果信號是AC信號，則其首先要在變壓器中進(jìn)行變換。在受電弓和變壓器之間提供有線路開關(guān)。變壓器的次級被連接至整流器，其將AC信號轉(zhuǎn)為DC信號，該DC信號因此從該整流器被提供至一個或多個逆變器的輸入，用于通過本領(lǐng)域中稱作DC鏈路的連接系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向架的電機(jī)。該逆變器將輸入信號變?yōu)槠胀ǖ娜郃C信號，其具有經(jīng)優(yōu)化的波形和頻率、振幅等參數(shù)，后者根據(jù)所期望的機(jī)車行進(jìn)狀態(tài)進(jìn)行改變。作為規(guī)則，這些功能是眾所周知的并且被本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知。應(yīng)當(dāng)注意的是，公開的示例并非意在進(jìn)行限制。高壓電力信號可以被以DC信號的形式提供或者可以通過使用交流發(fā)電機(jī)將其它類型的能量生成為電力，諸如在柴油-電力機(jī)車的情況下，其使用柴油機(jī)引擎來生成提供給電機(jī)的電力。簡言之，該示例并非意在作為將本發(fā)明的使用限制于單一類型的機(jī)車，相反其將可應(yīng)用于以下的任何條件，其中，多個電機(jī)需要由多個逆變器進(jìn)行供電，該逆變器將能夠在失靈情況下被單獨隔離而并不影響其余逆變器和電機(jī)的操作并且不完全犧牲給定牽引力的可用性。更具體地參考本發(fā)明，圖1示出了用于對逆變器9的輸入電容器C1、C2之間的諧振振蕩進(jìn)行衰減的濾波器的線路圖。此振蕩源是由特定PWM驅(qū)動的逆變器：振蕩的頻率取決于dc匯流電容器的數(shù)值以及根據(jù)電纜長度的電纜電感。在衰減器/阻尼器12處進(jìn)行分支，用于對在兩個輸入電容器C1和C2之間可能出現(xiàn)的諧振振蕩進(jìn)行阻尼。這樣的衰減器/阻尼器12由具有相等電感數(shù)值的兩個電感器所構(gòu)成，或者由帶有在其中心連接的電源線路11的單一電感器所構(gòu)成，該電感器被作為基準(zhǔn)14并且與對應(yīng)的連接分支14、15中的對應(yīng)逆變器9的輸入串聯(lián)。還在這些分支中的每一個中提供開關(guān)16，其被用于將兩個逆變器9中的每一個與公共DC信號提供線路11進(jìn)行隔離。功耗電阻器17被提供在兩個連接分支14和15之間，處于電感器13下游并且與之并聯(lián)。上述的衰減器/阻尼器12的配置在圖2中被更為詳細(xì)地示出。在該圖中，與前述圖1中相似的部分或者具有相同功能的部分具有同樣的附圖標(biāo)記。如牽引電流所指示的電力信號經(jīng)由電感器13而被提供至兩個分支14和15。兩個電感器13具有相同的電感值以及公共的金屬核113。兩個分支14和15形成用于被提供至兩個逆變器的牽引信號的DC連接。這些連接使用本領(lǐng)域典型的術(shù)語而被指示為VDClink1和VDClink2。電阻器17被提供與兩個分支14和15并聯(lián)。該圖清楚示出了本發(fā)明的衰減器/阻尼器12的特性。該特性在于兩個逆變器的牽引電流都流過電感器并且在磁核中生成零流量。結(jié)果，反應(yīng)器達(dá)到某種均衡狀態(tài)。處于高頻率（也包括諧振頻率），該反應(yīng)器給出比與電感器13并聯(lián)的電阻器17更高的阻抗。電流流過該阻尼振蕩的電阻器。圖3示出了衰減器/阻尼器12的測試電路的線路圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明的電路的阻尼能力。兩個電容器C1和C2通過阻尼器12并聯(lián)。該電容器最初以不同電壓進(jìn)行充電并且隨后開關(guān)被閉合。換句話說，電壓階躍被應(yīng)用在該電路，其進(jìn)而在每個頻率產(chǎn)生干擾源。僅處于諧振頻率的電壓脈動在一個周期內(nèi)得以被保持并且阻尼。根據(jù)本發(fā)明的阻尼器12包括等同于并聯(lián)的電感器13和電阻器17的電感器。相對于電容器C2的電勢差被應(yīng)用于電容器C1，并且開關(guān)S1處于閉合狀態(tài)，用于導(dǎo)致諧振狀態(tài)。圖4示出了在達(dá)到兩個電容器的諧振頻率之后針對電容器C1和C2的電壓的表現(xiàn)。在圖4的圖形中由箭頭所指示的點處，已經(jīng)達(dá)到了76.09Hz的諧振頻率并且衰減器/阻尼器12利用0.362的阻尼因數(shù)進(jìn)行操作。電容的典型值為18mF。電感Ldamp是考慮到對電容進(jìn)行去耦所須的數(shù)值。具體地，典型值為Ldamp=476uH。具體地，對于優(yōu)選實施例中的Ldamp滿足以下關(guān)系：Ldamp=L1_dm+L2_dm+2*Mutual。阻尼電阻Rdamp具有從0.1至0.5Ohm范圍內(nèi)的數(shù)值，并且優(yōu)選為0.3Ohm。所要注意的是，這些數(shù)值（諧振頻率和阻尼系數(shù)）取決于應(yīng)用并且與用于公開測試的數(shù)值相比可以隨電容、電感和電阻的不同數(shù)值而有所變化。圖5示出了在提供電感器13和電阻器17時在圖3的網(wǎng)格中的電容器之間流動的電流的電流阻尼曲線。振蕩在約兩個周期內(nèi)被阻尼。沒有根據(jù)本發(fā)明的CD去耦電路，振蕩將無休止地繼續(xù)下去。