CN109905017A - 辅助变流电路、辅助变流器和辅助变流柜 - Google Patents

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孙晓丽
王雷
陈宏�
刘革莉
杨春宇
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Abstract

本发明提供一种辅助变流电路、辅助变流器和辅助变流柜,包括:交流电源、整流器、逆变器、滤波器,滤波器包括:三相电抗器和三相电容器;整流器与交流电源连接,整流器用于将交流电源输出的单相交流电压转化为直流电压;逆变器与整流器连接,逆变器用于将整流器输出的直流电压逆变为三相交流电压;三相电抗器分别与逆变器和三相电容器连接,三相电容器用于与输出电压检测装置连接;滤波器用于滤去逆变器输出的三相交流电压中的高频谐波。本发明提供的辅助变流电路在作为辅助变流器的组成部分时,降低了辅助变流器的损耗,提高了效率,使得辅助变流器轻量化。

Description

辅助变流电路、辅助变流器和辅助变流柜
技术领域
本发明涉及电子电力技术领域,尤其涉及一种辅助变流电路、辅助变流器和辅助变流柜。
背景技术
辅助变流器是电力机车上的主要供电设备,关系着电力机车的整体运行性能。其中,辅助变流器可以将牵引变流器中的高压单相交流电逆变为低压三相交流电,并为电力机车上的制动系统、冷却系统、空调、照明等辅助设备供电。
现有技术中,辅助变流器主要包括交流电源、整流器、逆变器和滤波器四个部分。其中,整流器将交流电转化为直流电、逆变器将直流电逆变为交流电的过程中,均会产生高频谐波,为了减少高频谐波对外部设备的影响,利用集成高漏感辅助变压器和滤波电容组成的滤波电路滤去一部分高频谐波,同时采用电磁兼容滤波器,即在辅助变流器中增加一套高频率滤波装置,包括多个滤波电感、滤波电容、以及匹配的电阻,滤去辅助变流器中产生的高频谐波。上述设置均增加了辅助变流器的重量,增大了辅助变流器的体积,且多个电路元件增加了辅助变流器的损耗,效率低。
随着交流技术的发展,轻量化成为电力机车辅助变流器技术发展的主流。因此非常有必要开发一款轻量化的辅助变流器,降低辅助变流器的损耗,提高效率。
发明内容
本发明提供一种辅助变流电路,利用三相电抗器和三相电容器少量电路元件组成滤波器,对逆变器输出的三相交流电压进行滤波,在辅助变流电路作为辅助变流器的组成部分时,降低了辅助变流器的损耗,提高了效率,使得辅助变流器轻量化。
本发明的第一方面提供一种辅助变流电路,包括:交流电源、整流器、逆变器、滤波器,所述滤波器包括:三相电抗器和三相电容器;其中,
所述整流器与所述交流电源连接,所述整流器用于将所述交流电源输出的单相交流电压转化为直流电压;
所述逆变器与所述整流器连接,所述逆变器用于将所述整流器输出的直流电压逆变为三相交流电压;
所述三相电抗器分别与所述逆变器和所述三相电容器连接,所述三相电容器用于与输出电压检测装置连接;
所述滤波器用于滤去所述逆变器输出的三相交流电压中的高频谐波。
本发明的第二方面提供一种辅助变流器,包括:控制器、两个输出电压检测装置以及两个上述的辅助变流电路,其中,
两个所述辅助变流电路分别与所述控制器连接;
每个所述辅助变流电路分别与各自对应的所述输出电压检测装置连接。
本发明的第三方面提供一种辅助变流柜,所述辅助变流柜用于存放如上述的辅助变流器,所述辅助变流柜包括:上层区域、中层区域、底层区域以及纵向区域,所述纵向区域位于所述中层区域和所述底层区域的同一侧,且所述纵向区域位于所述上层区域的下方;
所述交流电源位于所述纵向区域的正面,两个所述整流器位于所述底层区域的正面,两个所述接地检测装置位于所述纵向区域的正面,一个所述逆变器位于所述底层区域的正面,另一个所述逆变器位于所述中层区域,两个所述三相电抗器位于所述底层区域的背面,两个所述三相电容器位于所述纵向区域的背面,两个所述输出电压检测装置位于所述纵向区域的正面,所述控制器位于所述上层区域。
本发明提供的辅助变流电路,包括:交流电源、整流器、逆变器、滤波器,滤波器包括:三相电抗器和三相电容器;整流器与交流电源连接,整流器用于将交流电源输出的单相交流电压转化为直流电压;逆变器与整流器连接,逆变器用于将整流器输出的直流电压逆变为三相交流电压;三相电抗器分别与逆变器和三相电容器连接,三相电容器用于与输出电压检测装置连接;滤波器用于滤去逆变器输出的三相交流电压中的高频谐波。本发明提供的辅助变流电路,利用三相电抗器和三相电容器组成的滤波器进行滤波,解决了现有技术中采用集成高漏感辅助变压器、滤波电容、电磁兼容滤波器等多个电路元件进行滤波时产生的高损耗、低效率的问题,在辅助变流电路作为辅助变流器的组成部分时,降低了辅助变流器的损耗,提高了效率,使得辅助变流器轻量化。
附图说明
图1为本发明提供的辅助变流电路的示意图一;
图2为本发明提供的辅助变流电路的示意图二;
图3为本发明提供的辅助变流器的示意图;
图4为本发明提供的辅助变流柜的结构示意图。
附图标记说明:
10-交流电源;
20-整流器;
30-逆变器;
31-预处理单元;
32-逆变单元;
40-滤波器;
41-三相电抗器;
42-三相电容器;
50-熔断器;
60-浪涌抑制器;
70-第一电流检测装置;
80-直流滤波装置;
90-直流检测装置;
100-接地检测装置;
200-第二电流检测装置;
300-输出电压检测装置;
400-控制器;
500-风机;
1000-辅助变流电路;
2000-辅助变流器;
3000-辅助变流柜;
S1-第一可控硅;
S2-第一可控硅;
D1-第一二极管;
D2-第二二极管;
T1-第一晶闸管;
T2-第二晶闸管;
T3-第三晶闸管;
T4-第四晶闸管;
T5-第五晶闸管;
T6-第六晶闸管;
L1-第一相线;
L2-第二相线;
L3-第三相线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的辅助变流电路的示意图一,如图1所示,本实施例提供一种辅助变流电路1000,包括:交流电源10、整流器20、逆变器30、滤波器40,滤波器40包括:三相电抗器41和三相电容器42。
电力机车上通常设置有牵引变流器和辅助变流器,牵引变流器主要为电力机车提供牵引力,而辅助变流器主要为电力机车上的制动系统、冷却系统、空调、照明等辅助设备供电。
整流器20与交流电源10连接,该交流电源10为电力机车上牵引变流器中的高压单相交流电源,大小通常为1000V。整流器20用于将交流电源10输出的单相交流电压转化为直流电压。
可选的,整流器20可用于与控制器连接,控制器可以控制整流器20,调节整流器20输出的直流电压的大小。操作人员可根据具体情况调节整流器20输出的直流电压高于1000V或低于1000V或保持不变。
逆变器30与整流器20连接,逆变器30用于将整流器20输出的直流电压逆变为三相交流电压,具体的,逆变器30将该直流电压进行逆变,得到脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation,PWM)波形电压。逆变器30中可以设置有调制比,逆变器30可以通过调制比将输出的PWM波形电压保持恒定;逆变器30也可通过调整PWM的脉冲宽度,调整逆变器30输出的三相交流电压的大小。
可选的,逆变器30也可用于与控制器连接,控制器可以控制逆变器30,调节逆变器30输出的三相交流电压的大小。操作人员可根据具体情况调节逆变器30输出的三相交流电压高于、低于或等于整流器20输出的直流电压。
三相电抗器41分别与逆变器30和三相电容器42连接,三相电抗器41和三相电容器42共同组成滤波器40,其中,逆变器30输出的PWM波形电压,不能直接用于给设备供电,滤波器40用于将该PWM波形电压进行滤波处理,得到正弦波电压,同时可滤去逆变器30输出的三相交流电压中的高频谐波,得到品质优良的三相交流电压给设备供电,避免逆变器30在逆变过程中产生的高频谐波对设备的影响。
逆变器30输出的PWM波形电压较高,利用滤波器40对该电压进行滤波,在功率一定的情况下,能够减小电流,从而降低三相电抗器41的损耗,提高效率。三相电抗器41的电感值可为1mH,以使滤波器40输出的正弦波电压的谐振频率保持在一个较小的范围内,操作人员也可根据具体情况,更换为其他电感值的三相电抗器。
三相电抗器41可以为集成设置,分别与逆变器30和三相电容器42连接;也可单独设置成为三个单相电抗器。三相电容器42的三相绕组可首尾连接,呈三角形结构或者星形结构。本实施例对三相电抗器41的设置方式和三相电容器42的结构不做限制。
其中,本实施例中辅助变流电路1000为设备供电的具体过程为:整流器20将单相交流电压1000V,转化为750V的直流电压,逆变器30将750V的直流电压逆变750V的三相PWM波形电压,滤波器40将750V的三相PWM波形电压进行滤波,转变为450V的正弦波电压,用于给设备供电。操作人员也可根据具体情况,控制整流器20输出直流电压的大小、逆变器30输出的三相交流电压的大小以及滤波器40输出的正弦波电压的大小。
本实施例提供的辅助变流电路,包括:交流电源、整流器、逆变器、滤波器,滤波器包括:三相电抗器和三相电容器;整流器与交流电源连接,整流器用于将交流电源输出的单相交流电压转化为直流电压;逆变器与整流器连接,逆变器用于将整流器输出的直流电压逆变为三相交流电压;三相电抗器分别与逆变器和三相电容器连接,三相电容器用于与输出电压检测装置连接;滤波器用于滤去逆变器输出的三相交流电压中的高频谐波。利用三相电抗器和三相电容器少量电路元器件组成的滤波器对三相交流电压进行滤波,在达到有效滤波的前提下,相对于现有技术中采用的集成高漏感辅助变压器、滤波电容、电磁兼容滤波器等多个电路元件进行滤波,在辅助变流电路作为辅助变流器的组成部分时,降低了辅助变流器的损耗,提高了效率,使得辅助变流器轻量化。
下面采用具体的实施例,对本发明提供的整流器、逆变器以及滤波器进行详细说明。
首先对于整流器进行说明,图2为本发明提供的辅助变流电路1000的示意图二,如图2所示,整流器20包括:第一可控硅S1、第二可控硅S2、第一二极管D1和第二二极管D2。
第一可控硅S1的阴极与第一二极管D1的阴极连接,第一可控硅S1的阳极分别与交流电源10的第一端、第二可控硅S2的阴极连接;第二可控硅S2的阴极还分别与交流电源10的第二端、第二二极管D2的阴极连接,第二可控硅S2的阳极与第二二极管D2的阳极连接。
第一二极管D1的阴极与逆变器30的第一端连接,第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极连接;第二二极管D2的阳极与逆变器30的第二端连接。
第一可控硅S1的门极和第二可控硅S2的门极分别用于与控制器连接。其中,控制器可向第一可控硅S1的门极和第二可控硅S2的门极发送控制信号,控制第一可控硅S1和第二可控硅S2的关断与导通。此外,控制器通过控制第一可控硅S1和第二可控硅S2的关断与导通,还可对整流器20输出的直流电压的接触角进行调节,进而控制输出的直流电压的大小。例如:控制器控制接触角为30o时导通可控硅,则整流器20输出的直流电压值为接触角为30o时电压的大小。
其中,第一二极管D1和第二二极管D2为续流二极管,第一二极管D1和第二二极管D2与第一可控硅S1和第二可控硅S2之间形成回路,使得可控硅输出的高直流电压在回路中以续电流方式消耗,从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。
本实施例中采用两个可控硅和两个二极管,在保证输出直流电压波形一致的前提下,少量的电路元件进一步降低了整流器的损耗,提高了效率。
其次对于逆变器进行说明,如图2所示,逆变器30包括:预处理单元31和逆变单元32。
预处理单元31分别与整流器20和逆变单元32连接,逆变单元32与三相电抗器41连接;预处理单元31用于将整流器20输出的直流电压进行预处理,该预处理可为对该直流电压进行滤波或稳压处理中的至少一种。滤波处理是将直流电压电压信号中的谐波进行过滤;稳压处理是将采集到的不稳定的锯齿波直流电压进行处理变为稳定的平滑直流电压。便于逆变单元32对预处理后的直流电压逆变为稳定的三相交流电压给设备供电。
具体的,逆变单元32可以包括:第一晶闸管T1、第二晶闸管T2、第三晶闸管T3、第四晶闸管T4、第五晶闸管T5和第六晶闸管T6。
第一晶闸管T1的集电极分别与第一二极管D1的阴极、第三晶闸管T3的集电极连接,第一晶闸管T1的发射极分别与三相交流电压中的第一相线L1、第二晶闸管T2的集电极连接;第二晶闸管T2的发射极分别与第二二极管D2的阳极、第四晶闸管T4的发射极连接。
第三晶闸管T3的集电极还与第五晶闸管T5的集电极连接,第三晶闸管T3的发射极分别与三相交流电压中的第二相线L2、第四晶闸管T4的集电极连接;第四晶闸管T4的发射极还与第六晶闸管T6的发射极连接。
第五晶闸管T5的发射极分别与三相交流电压中的第三相线L3、第六晶闸管T6的集电极连接。
第一晶闸管T1的门极、第二晶闸管T2的门极、第三晶闸管T3的门极、第四晶闸管T4的门极、第五晶闸管T5的门极和第六晶闸管T6的门极分别用于与控制器连接。其中,控制器向第一晶闸管T1的门极、第二晶闸管T2的门极、第三晶闸管T3的门极、第四晶闸管T4的门极、第五晶闸管T5的门极和第六晶闸管T6的门极发送控制信号。
一方面,控制器可用于控制晶闸管导通的时间长短,控制逆变单元32输出的三相交流电压的变化率。例如:若晶闸管瞬间导通,则输出的三相交流电压需要在瞬间内由0V变为设置的三相交流电压值,电压的变化率大,易造成电路震荡,产生大量的高频谐波,对外界设备产生不利影响。本实施例中,控制器控制晶闸管导通的时间为3-4us,逆变单元32输出的三相交流电压变化率较小,减少了逆变单元32在逆变过程中的产生的高频谐波。
另一方面,控制器还可用于调节逆变单元32输出的三相交流电压的接触角,进而控制逆变单元32输出电压输出的三相交流电压值的大小,进而使得输出的三相交流电压在在晶闸管的导通的时间由0V变为该设置的电压值。操作人员可根据设备所需进行三相交流电压值的设置。
进一步的,逆变单元32中每个晶闸管均可以设置一个并联的寄生二极管,该寄生二极管与晶闸管形成闭合回路,用于保护晶闸管不被损坏。
接着对于滤波器进行说明,如图2所示,滤波器40包括:三相电抗器41和三相电容器42。
为了使滤波器40输出的电压的谐振频率保持在一个比较小的范围内,三相电抗器41的电感值可以为1mH;为了减小三相电容器42的电容的容值,减小电容的体积,三相电容的三相绕组可以为首尾连接,使得三相电容器42呈三角形结构。滤波器40用于将该PWM波形电压进行滤波处理,得到正弦波电压,同时可滤去逆变器30输出的三相交流电压中的高频谐波,得到品质优良的三相交流电源供给设备,消除逆变器30在逆变过程中产生的高频谐波对外界设备的影响。
综上所述,本实施例中为了减少高频谐波对设备的影响,首先通过控制器控制逆变单元输出的三相交流电压的变化率,减少逆变单元在逆变过程中的产生的高频谐波;其次,通过控制器控制逆变单元输出的三相交流电压的接触角,进一步降低三相交流电压中的高频谐波;还通过三相电抗器和三相电容器共同组成的滤波器,再进一步降低三相交流电压中的高频谐波含量。同时,与现有技术相比,本实施例采用三相电抗器和三相电容器少量电路元器件便能有效降低三相交流电压中的高频谐波,保证了该辅助变流电路的电磁兼容性能,在辅助变流电路作为辅助变流器的组成部分时,降低了辅助变流器的损耗,提高了效率,使得辅助变流器轻量化。
进一步的,辅助变流电路1000还可包括:接地检测装置100,整流器20通过接地检测装置100与逆变器30连接,接地检测装置100用于对辅助变流电路1000进行接地检测,起到保护作用。本实施例中采用高阻抗接地检测方式,接地检测装置100的阻值大小为10KΩ/20KΩ,在保证辅助变流电路1000功率一致的前提下,高阻抗能够减小辅助变流电路1000中的电流,从而降低接地检测装置100的损耗,提高效率。
进一步的,如图2所示,本发明提供的辅助变流电路1000还可包括:熔断器50、浪涌抑制器60、第一电流检测装置70、直流滤波装置80、直流检测装置90和第二电流检测装置200。
其中,熔断器50与交流电源10连接,熔断器50用于对辅助变流电路1000进行过流保护,避免在辅助变流电路1000过载时对设备产生不利影响,并对辅助变流电路1000本身进行保护。
浪涌抑制器60分别与熔断器50和第一电流检测装置70连接,本实施例中浪涌抑制器60采用压敏电阻,利用压敏电阻的特性,用于对辅助变流电路1000产生瞬间高峰值电压时进行抑制,对辅助变流电路1000本身进行保护。
第一电流检测装置70与整流器20连接,第一电流检测装置70用于对交流电源10输出的单相交流电压进行检测;直流滤波装置80分别与整流器20和直流检测装置90连接,直流滤波装置80用于滤去整流器20在整流过程中产生的谐波,避免对设备的不利影响;直流检测装置90用于对整流器20输出的直流电压进行检测。
接地检测装置100分别与直流检测装置90和逆变器30连接,第二电流检测装置200分别与逆变器30和滤波器40连接,第二电流检测装置200用于对逆变器30输出的三相交流电压进行检测。
本实施例提供的辅助变流电路包括保护装置(熔断器和浪涌抑制器)、接地检测装置和电流检测装置(第一电流检测装置、直流检测装置和第二电流检测装置),提高了辅助变流电路的安全性和可靠性。
在上述的实施例中,本发明以控制器为辅助变流电路的外部器件为例进行的说明。在具体实现过程中,辅助变流电路还可以包括控制器,即控制器为辅助变流电路的内部器件。本发明对控制器的具体设置方式不做特别限制。
本发明还提供一种辅助变流器,图3为本发明提供的辅助变流器的示意图,如图3所示,本实施例提供的辅助变流器2000包括:控制器400、两个输出电压检测装置300以及两个如上述的辅助变流电路1000。
其中,两个辅助变流电路1000分别与控制器400连接,每个辅助变流电路1000分别与各自对应的输出电压检测装置300连接。本实施例中辅助变流器2000采用两个上述的辅助变流电路1000,相对于现有技术中采用一个变流电路时,减小了电路中各元件的功耗,增长了各元件的使用寿命。且若辅助变流器2000中一个辅助变流电路1000出现故障不能运行时,另外一个辅助变流电路1000可正常运行,提高了辅助变流器2000的可靠性。
进一步的,辅助变流器2000还包括:风机500,两个辅助变流电路1000分别与风机500连接,风机500用于辅助变流器2000散热。
本实施例提供的辅助变流器,采用上述辅助变流电路能有效降低该电路输出的电压中的高频谐波,保证了该辅助变流电路的电磁兼容性能,在辅助变流电路作为辅助变流器的组成部分时,降低了辅助变流器的损耗,提高了效率,使得辅助变流器轻量化。且辅助变流器包括两套辅助变流电路,若其中一个辅助变流电路出现故障不能运行时,另外一个辅助变流电路仍可正常运行,提高了辅助变流器的可靠性。
本发明还提供一种辅助变流柜,图4为本发明提供的辅助变流柜的结构示意图,如图4所示,本实施例提供的辅助变流柜3000用于存放如上述的辅助变流器2000,包括:上层区域3001、中层区域3002、底层区域3003以及纵向区域3004,纵向区域3004位于中层区域3002和底层区域3003的同一侧,且纵向区域3004位于上层区域3001的下方。
交流电源10位于纵向区域3004的正面,两个整流器20位于底层区域3003的正面,两个接地检测装置100位于纵向区域3004的正面,一个逆变器30位于底层区域3003的正面,另一个逆变器30位于中层区域3002。辅助变流器2000中的整流器20、逆变器30中的各元件均设置在辅助变流柜3000的正面区域,便于对辅助变流器2000进行维修。
两个三相电抗器41位于底层区域3003的背面,两个三相电容器42位于纵向区域3004的背面,两个输出电压检测装置300位于纵向区域3004的正面,控制器400位于上层区域3001,风机500位于上层区域3001。具体的,两个整流器20靠近交流电源10设置,两个接地检测装置100靠近交流电源10设置,两个输出电压检测装置300靠近控制器400设置,风机500靠近逆变器30设置。风机500靠近辅助变流器2000中发热高的元器件设置,有利于辅助变流器2000及时散热,提高性能。
本实施例提供的辅助变流柜,通过将主要功率器件设置于辅助变流柜的正面区域,便于对辅助变流器进行维修,还通过将风机靠近辅助变流器中发热高的元器件设置,有利于辅助变流器及时散热,提高了辅助变流器的性能。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种辅助变流电路,其特征在于,包括:交流电源、整流器、逆变器、滤波器,所述滤波器包括:三相电抗器和三相电容器;其中,
所述整流器与所述交流电源连接,所述整流器用于将所述交流电源输出的单相交流电压转化为直流电压;
所述逆变器与所述整流器连接,所述逆变器用于将所述整流器输出的直流电压逆变为三相交流电压;
所述三相电抗器分别与所述逆变器和所述三相电容器连接,所述三相电容器用于与输出电压检测装置连接;
所述滤波器用于滤去所述逆变器输出的三相交流电压中的高频谐波。
2.根据权利要求1所述的辅助变流电路,其特征在于,所述整流器包括:第一可控硅、第二可控硅、第一二极管和第二二极管,其中,
所述第一可控硅的阴极与所述第一二极管的阴极连接,所述第一可控硅的阳极分别与所述交流电源的第一端、所述第二可控硅的阴极连接;所述第二可控硅的阴极还分别与所述交流电源的第二端、所述第二二极管的阴极连接,所述第二可控硅的阳极与所述第二二极管的阳极连接;
所述第一二极管的阴极与所述逆变器的第一端连接,所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接;所述第二二极管的阳极与所述逆变器的第二端连接;
所述第一可控硅的门极和所述第二可控硅的门极分别用于与控制器连接。
3.根据权利要求2所述的辅助变流电路,其特征在于,所述逆变器包括:预处理单元和逆变单元,其中,
所述预处理单元分别与所述整流器和所述逆变单元连接,所述逆变单元与所述三相电抗器连接;
所述预处理单元用于将所述整流器输出的直流电压进行预处理,所述逆变单元用于将预处理后的直流电压逆变为三相交流电压。
4.根据权利要求3所述的辅助变流电路,其特征在于,所述逆变单元包括:第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管、第五晶闸管和第六晶闸管,其中,
所述第一晶闸管的集电极分别与所述第一二极管的阴极、所述第三晶闸管的集电极连接,所述第一晶闸管的发射极分别与所述三相交流电压中的第一相线、所述第二晶闸管的集电极连接;所述第二晶闸管的发射极分别与所述第二二极管的阳极、所述第四晶闸管的发射极连接;
所述第三晶闸管的集电极还与所述第五晶闸管的集电极连接,所述第三晶闸管的发射极分别与所述三相交流电压中的第二相线、所述第四晶闸管的集电极连接;所述第四晶闸管的发射极还与所述第六晶闸管的发射极连接;
所述第五晶闸管的发射极分别与所述三相交流电压中的第三相线、所述第六晶闸管的集电极连接;
所述第一晶闸管的门极、所述第二晶闸管的门极、所述第三晶闸管的门极、所述第四晶闸管的门极、所述第五晶闸管的门极和所述第六晶闸管的门极分别用于与所述控制器连接。
5.根据权利要求1所述的辅助变流电路,其特征在于,所述三相电抗器的电感值为1mH。
6.根据权利要求1所述的辅助变流电路,其特征在于,所述三相电容器的三相绕组首尾连接,呈三角形结构。
7.根据权利要求1所述的辅助变流电路,其特征在于,还包括接地检测装置,所述整流器通过所述接地检测装置与所述逆变器连接,所述接地检测装置用于对所述辅助变流电路进行接地检测。
8.一种辅助变流器,其特征在于,包括:控制器、两个输出电压检测装置以及两个如权利要求1-7任一项所述的辅助变流电路,其中,
两个所述辅助变流电路分别与所述控制器连接;
每个所述辅助变流电路分别与各自对应的所述输出电压检测装置连接。
9.一种辅助变流柜,其特征在于,所述辅助变流柜用于存放如权利要求8所述的辅助变流器,所述辅助变流柜包括:上层区域、中层区域、底层区域以及纵向区域,所述纵向区域位于所述中层区域和所述底层区域的同一侧,且所述纵向区域位于所述上层区域的下方;
所述交流电源位于所述纵向区域的正面,两个所述整流器位于所述底层区域的正面,两个所述接地检测装置位于所述纵向区域的正面,一个所述逆变器位于所述底层区域的正面,另一个所述逆变器位于所述中层区域,两个所述三相电抗器位于所述底层区域的背面,两个所述三相电容器位于所述纵向区域的背面,两个所述输出电压检测装置位于所述纵向区域的正面,所述控制器位于所述上层区域。
10.根据权利要求9所述的辅助变流柜,其特征在于,两个所述整流器靠近所述交流电源设置,两个所述接地检测装置靠近所述交流电源设置,两个所述输出电压检测装置靠近所述控制器设置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110676840A (zh) * 2019-08-30 2020-01-10 合肥学院 一种电力系统控制设备和电力系统控制方法
CN110707990A (zh) * 2019-10-16 2020-01-17 合肥学院 一种交直流两用电机控制系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103066803A (zh) * 2012-08-29 2013-04-24 永济新时速电机电器有限责任公司 机车用大功率辅助滤波柜
CN204488519U (zh) * 2014-05-16 2015-07-22 华北科技学院 一种ss3型电力机车辅助变流系统
CN106100359A (zh) * 2016-06-28 2016-11-09 中车青岛四方车辆研究所有限公司 交‑直‑交型动车组辅助变流器及其工作过程

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201248213Y (zh) * 2008-08-27 2009-05-27 中国北车集团大同电力机车有限责任公司 电力机车电器屏柜
CN104811022A (zh) * 2015-05-11 2015-07-29 永济新时速电机电器有限责任公司 辅助变流器和车辆
CN105471272A (zh) * 2015-11-18 2016-04-06 永济新时速电机电器有限责任公司 辅助变流装置
CN206389297U (zh) * 2017-01-16 2017-08-08 西南交通大学 一种高速列车辅助变流器
CN107070282A (zh) * 2017-05-17 2017-08-18 中国铁道科学研究院 一种辅助变流器、牵引动力单元及车辆

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103066803A (zh) * 2012-08-29 2013-04-24 永济新时速电机电器有限责任公司 机车用大功率辅助滤波柜
CN204488519U (zh) * 2014-05-16 2015-07-22 华北科技学院 一种ss3型电力机车辅助变流系统
CN106100359A (zh) * 2016-06-28 2016-11-09 中车青岛四方车辆研究所有限公司 交‑直‑交型动车组辅助变流器及其工作过程

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110676840A (zh) * 2019-08-30 2020-01-10 合肥学院 一种电力系统控制设备和电力系统控制方法
CN110707990A (zh) * 2019-10-16 2020-01-17 合肥学院 一种交直流两用电机控制系统

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