一種用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)中，牽引變流柜通常是由整流電路、支撐電容以及逆變電路構(gòu)成，通過牽引變流柜將來自柴油發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行整流，再經(jīng)過逆變后輸出給三相電機(jī)供電，該類牽引變流系統(tǒng)存在以下問題:
[0003](I)對于單相輸出發(fā)電機(jī)的內(nèi)燃機(jī)車，經(jīng)過單相整流后電源電壓的平均值會降低，因而上述牽引變流系統(tǒng)不能驅(qū)動與單相輸出發(fā)電機(jī)同電壓等級的三相電機(jī)；
[0004](2)由于經(jīng)過牽引變流系統(tǒng)中整流電路進(jìn)行整流時，整流后的電壓會隨著輸入電壓的變化為變化，而同時逆變電路的輸出電壓也會隨著整流后的電壓的變化而變化；因此，采用上述牽引變流系統(tǒng)時，電機(jī)電壓會隨輸入電壓的波動而不能夠穩(wěn)定工作，不利于電機(jī)的穩(wěn)定工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)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(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、能夠驅(qū)動與單相輸出發(fā)電機(jī)同電壓等級的三相電機(jī)，且輸出電壓穩(wěn)定的用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:
[0007]—種用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)，包括依次連接的單相整流模塊、斬波升壓模塊以及逆變模塊，所述單相整流模塊接入內(nèi)燃機(jī)車的單相輸出發(fā)電機(jī)輸出的單相電源進(jìn)行整流，整流后輸出的直流電壓經(jīng)所述斬波升壓模塊進(jìn)行斬波升壓及穩(wěn)壓，輸出所需大小的直流電壓；所述逆變模塊將所述斬波升壓模塊輸出的直流電壓逆變?yōu)榻涣麟姴⑻峁┙o三相電機(jī)。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述斬波升壓模塊為PFC斬波升壓電路。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述PFC斬波升壓電路包括依次連接的主電感L1、交錯斬波升壓單元以及用于穩(wěn)壓的穩(wěn)壓支撐電容單元，所述交錯斬波升壓單元包括兩條斬波升壓支路，每條所述斬波升壓支路包括依次連接的換流電感以及IGBT模塊。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述單相整流模塊為不控單相整流電路或相控單相整流電路。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述逆變模塊為IGBT全橋逆變電路。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述單相整流模塊的輸入端還連接有預(yù)充電模塊，所述預(yù)充電模塊包括并聯(lián)連接的預(yù)充電支路以及旁路接觸器KM2，所述預(yù)充電支路包括串聯(lián)連接的充電接觸器KM2以及預(yù)充電電阻Rl。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0014]I)本實(shí)用新型對單相輸出發(fā)電機(jī)輸出的單相電源進(jìn)行整流后，結(jié)合斬波升壓模塊、逆變模塊對整流后的電源電壓進(jìn)行斬波升壓、逆變，得到穩(wěn)定的三相交流電輸出給三相電機(jī)，使得三相電機(jī)輸入的電壓不會隨著輸入電壓的波動而改變，從而保證三相電機(jī)的穩(wěn)定工作；
[0015]2)本實(shí)用新型進(jìn)一步斬波升壓模塊進(jìn)一步采用PFC斬波升壓電路，通過中頻PFC功率因數(shù)校正技術(shù)，可以使網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1、電流波形為正弦波，有效減小對輸入端柴油發(fā)電機(jī)的諧波干擾。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施例中整流模塊與斬波升壓模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施例中逆變模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖例說明:1、單相整流模塊；2、斬波升壓模塊；21、PFC斬波升壓電路；211、交錯斬波升壓單元；212、穩(wěn)壓支撐電容單元；3、逆變模塊；31、IGBT逆變橋；4、三相電機(jī)；5、單相輸出發(fā)電機(jī)；6、預(yù)充電模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)，包括依次連接的單相整流模塊1、斬波升壓模塊2以及逆變模塊3，單相整流模塊I接入內(nèi)燃機(jī)車的單相輸出發(fā)電機(jī)5輸出的單相電源進(jìn)行整流，整流后輸出的直流電壓經(jīng)斬波升壓模塊2進(jìn)行斬波升壓及穩(wěn)壓，輸出所需大小的直流電壓；逆變模塊3將斬波升壓模塊2輸出的直流電壓逆變?yōu)榻涣麟姴⑻峁┙o三相電機(jī)4。
[0022]本實(shí)用新型對單相輸出發(fā)電機(jī)5輸出的單相電源進(jìn)行整流后，結(jié)合斬波升壓模塊2以及逆變模塊3對整流后的電源電壓進(jìn)行斬波升壓、逆變，得到穩(wěn)定的三相交流電輸出給三相電機(jī)4，從而使得三相電機(jī)4輸入的電壓不會隨著輸入電壓的波動而改變，保證三相電機(jī)4的穩(wěn)定工作。
[0023]本實(shí)用新型中單相整流模塊I具體可采用不控單相整流電路或相控單相整流電路，即將單相輸出發(fā)電機(jī)5輸出的單相電源進(jìn)行不控單相整流或相控的單相整流，輸出至斬波升壓模塊2。
[0024]如圖2所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施例中單相整流模塊I包括二級管模塊VD1、VD2，PFC (Power Factor Correct1n，功率因數(shù)校正)斬波升壓電路具體包括依次連接的主電感L1、交錯斬波升壓單元211以及用于穩(wěn)壓的穩(wěn)壓支撐電容單元212，通過穩(wěn)壓支撐電容單元212吸收斬波升壓主電感LI的紋波電容以及減小紋波電壓，提高了斬波升壓后電壓的品質(zhì)，有利于逆變器的工作。交錯斬波升壓單元211包括兩條斬波升壓支路，每條斬波升壓支路包括依次連接的換流電感(第一換流電感L2/第二換流電感L3)以及IGBT模塊VTl?VT6。通過PFC斬波升壓電路21采用PFC功率因數(shù)校正技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)IGBT的軟開關(guān)作用，減小IGBT的損耗，同時提供整機(jī)的效率。柴油發(fā)電機(jī)輸出的單相電源經(jīng)過二級管模塊VDl、VD2整流后，經(jīng)過PFC斬波升壓電路21將電壓升為穩(wěn)定的DC690V，提供給作為牽引逆變器的逆變模塊3。
[0025]如圖2所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施例中在單相整流模塊I的輸入端還連接有預(yù)充電模塊6，預(yù)充電模塊6包括并聯(lián)連接的預(yù)充電支路以及旁路接觸器KM2，預(yù)充電支路包括串聯(lián)連接的充電接觸器KM2以及預(yù)充電電阻R1。柴油發(fā)電機(jī)的單相400V/50HZ正弦交流電壓經(jīng)充電接觸器KM2、預(yù)充電電阻Rl后給斬波升壓模塊2中電容C2充電；充電完成后，閉合旁路接觸器KMl。
[0026]如圖3所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施例中逆變模塊3為IGBT全橋逆變電路，包括直流支撐電容Cl以及IGBT逆變功率板A4，IGBT逆變功率板A4上設(shè)置有IGBT逆變橋31及三個電流傳感器，通過控制IGBT逆變橋31將斬波升壓模塊2輸出的直流電壓變換成三相SPffM電壓，給三相電機(jī)4供電，同時三個電流傳感器將電流采樣值送入IGBT逆變功率板A4，使得逆變器具有輸出過流、缺相、短路保護(hù)功率，能夠?qū)θ嚯姍C(jī)4進(jìn)行有效的保護(hù)。
[0027]上述只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)，其特征在于:包括依次連接的單相整流模塊(I)、斬波升壓模塊⑵以及逆變模塊(3)，所述單相整流模塊⑴接入內(nèi)燃機(jī)車的單相輸出發(fā)電機(jī)(5)輸出的單相電源進(jìn)行整流，整流后輸出的直流電壓經(jīng)所述斬波升壓模塊(2)進(jìn)行斬波升壓及穩(wěn)壓，輸出所需大小的直流電壓；所述逆變模塊(3)將所述斬波升壓模塊(2)輸出的直流電壓逆變?yōu)榻涣麟姴⑻峁┙o三相電機(jī)(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)，其特征在于:所述斬波升壓模塊⑵為PFC斬波升壓電路(21)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)，其特征在于:所述PFC斬波升壓電路(21)包括依次連接的主電感L1、交錯斬波升壓單元(211)以及用于穩(wěn)壓的穩(wěn)壓支撐電容單元(212)，所述交錯斬波升壓單元(211)包括兩條斬波升壓支路，每條所述斬波升壓支路包括依次連接的換流電感以及IGBT模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)，其特征在于:所述單相整流模塊(I)為不控單相整流電路或相控單相整流電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)，其特征在于:所述逆變模塊(3)為IGBT全橋逆變電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)，其特征在于:所述單相整流模塊(I)的輸入端還連接有預(yù)充電模塊出)，所述預(yù)充電模塊(6)包括并聯(lián)連接的預(yù)充電支路以及旁路接觸器KM2，所述預(yù)充電支路包括串聯(lián)連接的充電接觸器KM2以及預(yù)充電電阻R1。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種用于內(nèi)燃機(jī)車的牽引變流系統(tǒng)，包括依次連接的單相整流模塊、斬波升壓模塊以及逆變模塊，單相整流模塊接入內(nèi)燃機(jī)車的單相輸出發(fā)電機(jī)輸出的單相電源進(jìn)行整流，整流后輸出的直流電壓經(jīng)斬波升壓模塊進(jìn)行斬波升壓及穩(wěn)壓，輸出所需大小的直流電壓；逆變模塊將斬波升壓模塊輸出的直流電壓逆變?yōu)榻涣麟姴⑻峁┙o三相電機(jī)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、能夠驅(qū)動與單相輸出發(fā)電機(jī)同電壓等級的三相電機(jī)，且輸出電壓穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02P27/06, H02M5/458
【公開號】CN204928591
【申請?zhí)枴緾N201520654931
【發(fā)明人】楊斌, 王穎曜, 黃柱, 周思益, 陽東禮, 柯威
【申請人】長沙廣義變流技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月27日