CN204498016U

CN204498016U - 轨道转辙机裂相器电源

Info

Publication number: CN204498016U
Application number: CN201520055802.2U
Authority: CN
Inventors: 关玉兰
Original assignee: Tianjin Fu Hai Silver Dollar Energy Science And Technology Development Corp Ltd
Current assignee: Tianjin Fu Hai Silver Dollar Energy Science And Technology Development Corp Ltd
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2025-01-27

Abstract

本实用新型涉及一种轨道转辙机裂相器电源，其特征在于保护隔离模块与整流模块连接，整流模块与逆变器模块、驱动电路模块、控制电路模块连接，逆变器模块与输出滤波模板和驱动电路模块连接，输出滤波模板与静态开关连接，静态开关与同步锁相模块和保护电路模块连接，驱动电路模块与控制电路模块连接，控制电路模块与报警模块和RS—232电路模块连接，同步锁相模块和保护电路模块与控制电路模块连接。本实用新型的积极效果为：通过三相逆变控制电路采用三相SPWM脉冲驱动电路隔离放大驱动三相桥式逆变器，使电源的可靠性得到极大的提高。逆变器架构用低频变压器，变压器本身就是50HZ，做到输出、输入、直流、旁路的隔离、耐冲击，特别适用于转辙机使用。

Description

轨道转辙机裂相器电源

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，尤其涉及一种轨道转辙机裂相器电源。

背景技术

转辙机裂相器电源技术是依托先进功率转换技术、数字控制技术、高频开关变换技术、脉宽调制技术、电磁兼容技术、智能充放电技术、网络技术和驱动技术等新工艺技术发展起来的一门综合技术。转辙机裂相器电源是一种含有储能装置，以三相逆变器电路组成的电源。

早期采用的是可控硅逆变电路,这种电源效率低，噪声大,体积庞大。第二代电源采用了双极晶体管,其开关速度可以做到音频以上。这样降低了噪声，减小了体积,但由于双极晶体管容易造成二次击穿，于是采用MOSFET的第三代逆变器件产生了。它的弱点是不易把逆变器容量做得很大。1982年,日本三菱公司成功地研制出具有场效应的高频特性，栅板电压可控,驱动电流小，并具有双极晶体管的大电流处理能力等诸多特点的新型功率器件,即绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。

近年来，高速铁路在我国得到了迅猛的发展，高铁机车的速度也越来越快。裂相器电源作为一种铁路转辙机电源，主要由整流器、逆变器等部件构成。现有的三相逆变器普遍存在的问题：1. 裂相器电源三相不平衡度大，因时漂带来的频率超差大，存在输出波形叠加的高、低频噪音干扰问题；2. 不具备远程通讯功能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种轨道转辙机裂相器电源，其特征在于：包括保护隔离模块、整流模块、逆变器模块、输出滤波模块、静态开关、驱动电路模块、控制电路模块、同步锁相模块、保护电路模块、报警模块和RS—232电路模块，所述保护隔离模块与所述整流模块连接，所述整流模块与所述逆变器模块、驱动电路模块、控制电路模块连接，所述逆变器模块与所述输出滤波模板和驱动电路模块连接，所述输出滤波模板与所述静态开关连接，所述静态开关与所述同步锁相模块和保护电路模块连接，所述驱动电路模块与所述控制电路模块连接，所述控制电路模块与所述报警模块和RS—232电路模块连接，所述同步锁相模块和保护电路模块与所述控制电路模块连接，所述逆变器模块包括三个逆变子模块，所述逆变子模块为四个绝缘栅双极型晶体管组成的桥式电路。

所述整流模块的输入端接由四个二极管组成的桥式电路，桥式电路与二极管D5并联，二极管D5的负极与电阻R1、开关S1、稳压组件A5、电阻R2连接，电阻R1另一端接开关S1、电容C1，稳压组件A5接开关S1，电阻R2另一端接电阻R3，电阻R3另一端接二极管D5的正极、电容C1另一端，电阻R4、R5串联后与电阻R2、R3并联，电容的C1两端作为输出端。

所述控制电路模块包括由二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路、控制元件U1、变压器T1和稳压组件A1、A2、A3、A4，输入的电流经桥式整流电路为控制元件U1供电，控制元件U1输出控制脉冲，经变压器T1耦合变换后，控制稳压组件A1、A2、A3、A4同时输出4组辅助电源电压。

所述驱动电路模块采用三菱公司的集成IGBT专用驱动芯片M57962L。

还包括输出滤波模块，所述输出滤波模块包括三个输出滤波子模块，每个所述输出滤波子模块与一个所述逆变子模块和一个所述静态开关的输入端连接。

所述保护电路模块为三个绝对值比较电路，向所述控制电路模块输出电压信号。

本实用新型的有益效果为： 1.逆变器模块采用三个逆变子模块，每个逆变子模块为四个IGBT组成的桥式电路，由M57962L驱动，并利用同步锁相模块反馈输出的三相交流电给控制电路模块，将三相不平衡度控制在3％以内，失真度小于4%，解决了温漂、时漂带来的频率超差大和主机电源输出波形叠加的高、低频噪音干扰问题；2.使用RS-232电路模块，与控制电路模块连接，使本三相逆变器能够实现在无人监控条件下进行的远距离通讯，电源内部运行状态同步远程监控；3. 保护电路模块对逆变后的三相交流电压取样，通过绝对值比较电路后，得到一个电压信号加到控制电路模块使其封锁电平，起到保护作用；4.保护隔离模块将输入的交流电与逆变器模块隔离开来，对逆变器模块起到防雷保护作用，整流模块防止直流电接反并滤波，抗干扰性能好。

本实用新型通过三相逆变控制电路采用三相SPWM脉冲驱动电路隔离放大驱动三相桥式逆变器，使电源的可靠性得到极大的提高；当输入电压或输出负载变化，引起输出电压波动时，经控制电路调整确保输出电压稳定。这样使裂相器电源整机性能更加稳定可靠。逆变器架构用低频变压器，变压器本身就是50HZ，做到输出、输入、直流、旁路的隔离、耐冲击，特别适用于转辙机使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型的主电路图；

图3为本实用新型的控制电路模块电路图；

图4为本实用新型的整流模块电路图。

图中，1、保护隔离模块；2、整流模块；3、逆变器模块；4、输出滤波模块；5、静态开关；6、驱动电路模块；7、控制电路模块；8、同步锁相模块；9、保护电路模块；10、报警模块；11、RS-232电路模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1-4所示，保护隔离模块1与整流模块2连接，整流模块2依次与逆变器模块3、驱动电路模块6、控制电路模块7连接，逆变器模块3与输出滤波模板4和驱动电路模块6连接，输出滤波模板4与静态开关5连接，静态开关5与同步锁相模块8和保护电路模块9连接，驱动电路模块6与控制电路模块7连接，控制电路模块7与报警模块10和RS—232电路模块11连接，同步锁相模块8和保护电路模块与控制电路模块7连接，逆变器模块3包括三个逆变子模块，输出相位差120°的交流电压，逆变子模块为四个开关元件组成的桥式电路。开关元件为绝缘栅双极型晶体管（IGBT），驱动电路模块6采用三菱公司的集成IGBT专用驱动芯片M57962L。输出滤波模块4包括三个输出滤波子模块，每个输出滤波子模块与一个逆变子模块和一个静态开关的输入端连接。保护隔离模块1接220V交流电源，保护隔离模块1输入的交流电压经整流模块2整流输出直流电压，此电压做为逆变器模块3的工作电压，经三个逆变子模块逆变后输出相位差120°的交流电压，由静态开关5向外输出380V三相交流电。

整流模块2的输入端接由四个二极管组成的桥式电路，桥式电路与二极管D5并联，二极管D5的负极与电阻R1、开关S1、稳压组件A5、电阻R2连接，电阻R1另一端接开关S1、电容C1，稳压组件A5接开关S1，电阻R2另一端接电阻R3，电阻R3另一端接二极管D5的正极、电容C1另一端，电阻R4、R5串联后与电阻R2、R3并联，电容的C1两端作为输出端。

控制电路模块7包括由二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路、控制元件U1、变压器T1和稳压组件A1、A2、A3、A4，输入的电流经桥式整流电路为控制元件U1供电，控制元件U1输出控制脉冲，经变压器T1耦合变换后，控制稳压组件A1、A2、A3、A4同时输出4组辅助电源电压。控制元件U1为UC3844，稳压组件A1为7805集成稳压器，稳压组件A2为7806集成稳压器，稳压组件A3为7812集成稳压器，稳压组件A4为7912集成稳压器。保护电路模块9为三个绝对值比较电路，向控制电路模块7输出电压信号，使控制电路模块7封锁电平，起到保护作用。

本实用新型的额定输出容量：5KVA ；输入电压：AC220V±15％；输出电压：三相380V±3％；输出频率： 50HZ±1％；输出电压稳定度（动态）：±5％；输出波形：不平衡度: <3％；标准正弦波；波形失真度：≤5%；负载功率因数：0.8；峰值因数：3：1；噪声：<55dB；电源效率：>80%；具备输出过流保护功能和2组常开接点故障开关量信号；适应环境温度:-20--40℃；相对湿度: <90％；海拔高度:<3500m 。

以上通过实施例对本实用新型的进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种轨道转辙机裂相器电源，其特征在于：包括保护隔离模块、整流模块、逆变器模块、输出滤波模块、静态开关、驱动电路模块、控制电路模块、同步锁相模块、保护电路模块、报警模块和RS—232电路模块，所述保护隔离模块与所述整流模块连接，所述整流模块与所述逆变器模块、驱动电路模块、控制电路模块连接，所述逆变器模块与所述输出滤波模板和驱动电路模块连接，所述输出滤波模板与所述静态开关连接，所述静态开关与所述同步锁相模块和保护电路模块连接，所述驱动电路模块与所述控制电路模块连接，所述控制电路模块与所述报警模块和RS—232电路模块连接，所述同步锁相模块和保护电路模块与所述控制电路模块连接，所述逆变器模块包括三个逆变子模块，所述逆变子模块为四个绝缘栅双极型晶体管组成的桥式电路。

2.根据权利要求1所述的轨道转辙机裂相器电源，其特征在于：所述整流模块的输入端接由四个二极管组成的桥式电路，桥式电路与二极管D5并联，二极管D5的负极与电阻R1、开关S1、稳压组件A5、电阻R2连接，电阻R1另一端接开关S1、电容C1，稳压组件A5接开关S1，电阻R2另一端接电阻R3，电阻R3另一端接二极管D5的正极、电容C1另一端，电阻R4、R5串联后与电阻R2、R3并联，电容的C1两端作为输出端。

3.根据权利要求1所述的轨道转辙机裂相器电源，其特征在于：所述控制电路模块包括由二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路、控制元件U1、变压器T1和稳压组件A1、A2、A3、A4，输入的电流经桥式整流电路为控制元件U1供电，控制元件U1输出控制脉冲，经变压器T1耦合变换后，控制稳压组件A1、A2、A3、A4同时输出4组辅助电源电压。

4.根据权利要求1所述的轨道转辙机裂相器电源，其特征在于：所述驱动电路模块采用三菱公司的集成IGBT专用驱动芯片M57962L。

5.根据权利要求1所述的轨道转辙机裂相器电源，其特征在于：所述输出滤波模块包括三个输出滤波子模块，每个所述输出滤波子模块与一个所述逆变子模块和一个所述静态开关的输入端连接。

6.根据权利要求1所述的轨道转辙机裂相器电源，其特征在于：所述保护电路模块为三个绝对值比较电路，向所述控制电路模块输出电压信号。