CN105151053A - 一种内燃机车交流辅动系统 - Google Patents

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伍华
朱兵
叶顶康
彭长福
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CRRC Ziyang Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种内燃机车交流辅动系统，该辅助系统包括机车主系统用发电机、变压器、逆变器和辅助系统用电器，所述机车主系统用发电机的电压输出端与变压器的一次接线端连接，变压器的二次接线端通过逆变器与辅助系统用电器连接。本发明减少了辅助发电机的购置成本，减轻了机车的总重；且可以合理分配主发电机的电量。

Description

一种内燃机车交流辅动系统
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，尤其是涉及一种内燃机车交流辅动系统。
背景技术
目前内燃机车常用的交流辅助系统供电方式有两种，一种是采用辅助发电机向机车各辅助系统设备供电。另一种是主辅系统共中间直流方式，向辅助系统用电设备供电。
这种两种供电方式都存在以下不足之处是：1)增加机车的总重和成本；2)机车运行中调控性能差，牵引发电机和列车供电用的辅助发电机分离的架构不利于电能在主发电机和辅助发电机两者之间的自由分配；3)能量浪费，不能利用机车电阻制动时回馈的电能作为列车供电时的电能输入使用。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种内燃机车交流辅动系统，解决现有两种供电方式不利于电能在主发电机和辅助发电机之间自由分配的问题，解决现有两种供电方式不能利用机车电阻制动时回馈的电能作为列车供电时的电能输入使用的问题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种内燃机车交流辅动系统，其特征在于，该辅助系统包括机车主系统用发电机、变压器、逆变器和辅助系统用电器，所述机车主系统用发电机的电压输出端与变压器的一次接线端连接，变压器的二次接线端通过逆变器与辅助系统用电器连接。
作为进一步的技术方案，所述辅助系统用电器包括牵引通风机电机、主发通风机电机、空压机电机、冷却风扇电机、空调及生活用电、排尘风机和水泵电机，其中，空调及生活用电、排尘风机和水泵电机通过一共用的逆变器与变压器连接，其余电机中的每个电机都通过一个独立的逆变器与变压器连接。
作为进一步的技术方案，所述空调及生活用电、排尘风机和水泵电机通过一共用的恒压恒频逆变器与变压器连接，所述牵引通风机电机通过变压变频逆变器与变压器连接，所述主发通风机电机通过变压变频逆变器与变压器连接，所述空压机电机通过恒压恒频逆变器与变压器连接，所述冷却风扇电机通过变压变频逆变器与变压器连接。
作为进一步的技术方案，所述牵引通风机电机设有两个，每个都通过一个独立的变压变频逆变器与变压器连接，所述主发通风机电机的电源输入端通过一个开关与一个牵引通风机电机的变压变频逆变器的输出端连接、还通过另一个开关与另一个牵引通风机电机的变压变频逆变器的输出端连接。
作为进一步的技术方案，所述空压机电机设有两个，每个都通过一个独立的恒压恒频逆变器与变压器连接，两个恒压恒频逆变器之间通过开关连接。
作为进一步的技术方案，所述冷却风扇电机设有两个，每个都通过一个独立的变压变频逆变器与变压器连接，两个变压变频逆变器之间通过开关连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、减少了辅助发电机的购置成本，减轻了机车的总重；
2、主辅系统的供电源都采用主发电机，避免了电能在主发电机和辅助发电机两者之间的分配不合理的问题；
3、主辅系统的电路是相通的，进而可利用机车电阻制动时回馈的电能作为列车供电时的电能输入使用。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
本发明提供一种内燃机车交流辅动系统，其采用从主发电机输出三相交流电，提供给变压器，进行降压之后，输出频率随柴油机转速线性变化的交流电，再通过各个独立的辅助变流模块提供给冷却风扇电机、牵引通风机电机、空压机电机以及排尘风机、水泵电机等交流用电设备。根据实际需要，有些交流设备可以共同采用一个辅助变流模块。
本发明的具体电路如图1所示，该辅助系统包括机车主系统用发电机(图中简称为主发电机)、变压器、逆变器和辅助系统用电器。机车主系统用发电机的电压输出端与变压器的一次接线端连接，变压器的二次接线端通过逆变器与辅助系统用电器连接。
本实施例的辅助系统用电器包括牵引通风机电机、主发通风机电机、空压机电机、冷却风扇电机、空调及生活用电、排尘风机和水泵电机，其中，空调及生活用电、排尘风机和水泵电机通过一共用的逆变器与变压器连接，其余电机中的每个电机都通过一个独立的逆变器与变压器连接。
为了省电，空调及生活用电、排尘风机和水泵电机通过一共用的恒压恒频逆变器与变压器连接，牵引通风机电机通过变压变频逆变器与变压器连接，主发通风机电机通过变压变频逆变器与变压器连接，空压机电机通过恒压恒频逆变器与变压器连接，冷却风扇电机通过变压变频逆变器与变压器连接。
由于牵引通风机电机、空压机电机和冷却风扇电机对于机车系统的正常运行来说，非常重要，因而当其设有多个时，还需要进行冗余配电。如：
当牵引通风机电机设有两个，每个都通过一个独立的变压变频逆变器与变压器连接，主发通风机电机的电源输入端通过一个开关与一个牵引通风机电机的变压变频逆变器的输出端连接、还通过另一个开关与另一个牵引通风机电机的变压变频逆变器的输出端连接。
当空压机电机设有两个，每个都通过一个独立的恒压恒频逆变器与变压器连接，两个恒压恒频逆变器之间通过开关连接。
当冷却风扇电机设有两个，每个都通过一个独立的变压变频逆变器与变压器连接，两个变压变频逆变器之间通过开关连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种内燃机车交流辅动系统，其特征在于，该辅助系统包括机车主系统用发电机、变压器、逆变器和辅助系统用电器，所述机车主系统用发电机的电压输出端与变压器的一次接线端连接，变压器的二次接线端通过逆变器与辅助系统用电器连接。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机车交流辅动系统，其特征在于，所述辅助系统用电器包括牵引通风机电机、主发通风机电机、空压机电机、冷却风扇电机、空调及生活用电、排尘风机和水泵电机，其中，空调及生活用电、排尘风机和水泵电机通过一共用的逆变器与变压器连接，其余电机中的每个电机都通过一个独立的逆变器与变压器连接。
3.根据权利要求2所述的一种内燃机车交流辅动系统，其特征在于，所述空调及生活用电、排尘风机和水泵电机通过一共用的恒压恒频逆变器与变压器连接，所述牵引通风机电机通过变压变频逆变器与变压器连接，所述主发通风机电机通过变压变频逆变器与变压器连接，所述空压机电机通过恒压恒频逆变器与变压器连接，所述冷却风扇电机通过变压变频逆变器与变压器连接。
4.根据权利要求3所述的一种内燃机车交流辅动系统，其特征在于，所述牵引通风机电机设有两个，每个都通过一个独立的变压变频逆变器与变压器连接，所述主发通风机电机的电源输入端通过一个开关与一个牵引通风机电机的变压变频逆变器的输出端连接、还通过另一个开关与另一个牵引通风机电机的变压变频逆变器的输出端连接。
5.根据权利要求3所述的一种内燃机车交流辅动系统，其特征在于，所述空压机电机设有两个，每个都通过一个独立的恒压恒频逆变器与变压器连接，两个恒压恒频逆变器之间通过开关连接。
6.根据权利要求3所述的一种内燃机车交流辅动系统，其特征在于，所述冷却风扇电机设有两个，每个都通过一个独立的变压变频逆变器与变压器连接，两个变压变频逆变器之间通过开关连接。
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