CN205365271U - 一种主辅一体式变流装置 - Google Patents
一种主辅一体式变流装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205365271U CN205365271U CN201620053132.5U CN201620053132U CN205365271U CN 205365271 U CN205365271 U CN 205365271U CN 201620053132 U CN201620053132 U CN 201620053132U CN 205365271 U CN205365271 U CN 205365271U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- voltage
- master
- auxiliary
- converter plant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
本实用新型公开一种主辅一体式变流装置，包括集成于一变流柜中的主逆变单元、辅助逆变单元、斩波单元以及用于提供直流电压的中间直流回路单元，中间直流回路单元输出直流电压，一路由主逆变单元转换为三相交流电提供给牵引电机，另一路经斩波单元转换为所需的直流电压后输出给辅助逆变单元，再由辅助逆变单元转换为三相交流电提供给三相交流负载。本实用新型具有结构简单紧凑、成本低廉、集成度以及变流效率高且满足轻量化要求等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通中牵引变流技术领域，尤其涉及一种适用于轨道交通车辆的主辅一体式变流装置。
背景技术
变流装置作为轨道交通车辆的核心部件，是通过将电网能量进行转换以驱动牵引电机以及车辆上辅助设备。轨道交通技术在经历不断的发展后，对车辆中变流装置的要求也逐渐变为功率密度大、重量轻、噪音低和具有更优性能，因而同时无疑对变流装置的集成程度提出了更高的要求。如图1所示，为了增加轨道车辆中变流装置的集成度，目前通常是将主逆变器和辅助逆变器进行集成设计构成主辅一体式变流装置，同时主逆变器和辅助逆变器两者共用一个中间直流回路，输入电源由中间直流回路直接提供给主逆变器和辅助逆变器；辅助系统电压一般比牵引电机电压低，同时要求辅助逆变器输出的电压具有较好的正弦度以及较小的畸变率，因而辅助逆变器后还需要加入工频变压器进行降压滤波。
但上述传统的主辅一体式变流装置中，一方面，由于主逆变器和辅助逆变器的输入是由同一中间直流回路提供，因而辅助逆变器需要采用与主逆变器相同电压等级的电力电子器件，使得变流装置所需的成本较高且器件的开关频率受限；另一方面，为了解决辅助逆变器输出电压较高、畸变率较大的问题而加入的工频变压器，不仅体积和重量较大，而且效率较低、不易维护，并不满足变流装置所需要的高效、轻量化要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、集成度以及变流效率高且满足轻量化要求的主辅一体式变流装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
一种主辅一体式变流装置，包括集成于一变流柜中的主逆变单元、辅助逆变单元、斩波单元以及用于输出直流电压的中间直流回路单元，所述中间直流回路单元输出直流电压，一路由所述主逆变单元转换为三相交流电提供给牵引电机，另一路经所述斩波单元转换为所需的直流电压后输出给所述辅助逆变单元，再由所述辅助逆变单元转换为三相交流电提供给三相交流负载。
作为本实用新型的进一步改进：所述斩波单元采用DC/DC斩波降压电路。
作为本实用新型的进一步改进：所述主逆变单元包括两个并联连接的主逆变模块，每个所述主逆变模块均连接一个以上的牵引电机；所述辅助逆变单元包括一个辅变模块，所述辅变模块通过所述斩波单元与所述主逆变模块并联连接。
作为本实用新型的进一步改进：所述主逆变模块为牵引逆变器。
作为本实用新型的进一步改进：所述中间直流回路单元的输入端还设置有整流单元，所述整流单元接入电源并进行整流后输出直流电压给所述中间直流回路单元。
作为本实用新型的进一步改进：所述整流单元采用四象限整流电路。
作为本实用新型的进一步改进：所述变流柜中还布置有一套冷却散热系统。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型主辅一体式变流装置，主逆变单元、辅助逆变单元、斩波单元以及中间直流回路单元集成于一变流柜中，主逆变单元、辅助逆变单元同时从中间直流回路单元取电，结构简单紧凑、集成度高，可节省辅助变流的整流环节，并可实现列车过无电区时辅助系统不停电等优点，同时中间直流回路单元输出的电压，由斩波单元进行转换后提供给辅助逆变单元，可以使用与主逆变单元不同电压等级的辅助逆变单元，且无需采用工频变压器即可实现提高开关频率、降低输出电压的畸变率，从而有效提高装置的变流效率、降低装置成本、减轻装置重量以及减小装置体积，满足变流器高效、轻量化要求。
附图说明
图1是传统的主辅一体式变流装置的结构原理示意图。
图2是本实施例主辅一体式变流装置的结构原理示意图。
图例说明：1、主逆变单元；2、辅助逆变单元；3、斩波单元；4、中间直流回路单元。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
如图2所示，本实施例主辅一体式变流装置，包括集成于一变流柜中的主逆变单元1、辅助逆变单元2、斩波单元3以及用于输出直流电压的中间直流回路单元4，中间直流回路单元4分别与主逆变单元1、以及通过斩波单元3与辅助逆变单元2连接。中间直流回路单元4输出直流电压，一路由主逆变单元1转换为三相交流电提供给牵引电机，另一路经斩波单元3转换为所需的直流电压后输出给辅助逆变单元2，再由辅助逆变单元2转换为三相交流电提供给三相交流负载。本实施例中辅助逆变单元2为辅助逆变器，辅助逆变器的输出端直接连接车内三相交流负载。
本实施例主辅一体式变流装置中，主逆变单元1、辅助逆变单元2、斩波单元3以及中间直流回路单元4集成于一变流柜中，主逆变单元1、辅助逆变单元2同时从中间直流回路单元4取电，结构简单紧凑、集成度高，可节省辅助变流的整流环节，并可实现列车过无电区时辅助系统不停电等优点，结构简单紧凑、集成度高，同时中间直流回路单元4输出的一路电压，由斩波单元3进行转换后提供给辅助逆变单元2，因而可以使用与主逆变单元1不同电压等级的辅助逆变单元2，且无需采用工频变压器即可实现提高开关频率、降低输出电压的畸变率，从而有效提高装置的变流效率、降低装置成本、减轻装置重量以及减小装置体积，满足变流器高效、轻量化要求。
本实施例中，斩波单元3采用DC/DC斩波降压电路，由DC/DC斩波降压电路将中间直流回路单元4输出的直流电压斩波降压为所需大小的直流电压提供给辅助逆变单元2；辅助逆变单元2转换后得到的交流电直接提供给辅助负载（三相交流负载），中间无需采用工频变压器进行降压斩波，辅助逆变单元2所输入的电压降低，因而本实施例可以选用较低电压等级的电力电子器件进行辅助逆变。由于较低电压等级的电力电子器件与较高电压等级的电力电子器件相比，其成本以及输出电压较低，且具有更高的开关频率以及输出电压的正弦度，本实施例结合DC/DC斩波降压电路，可以有效降低变流装置的成本，同时进一步提高辅助逆变单元2输出电压的控制精度、降低输出电压的畸变率。
如图2所示，本实施例中主逆变单元1具体包括两个并联连接的主逆变模块，每个主逆变模块均连接一个以上的牵引电机；辅助逆变单元2包括一个辅变模块，辅变模块通过斩波单元3与主逆变模块并联连接，即中间直流回路单元4的输出端并联连接两路主逆变支路以及一路辅助逆变支路。本实施例中主逆变模块具体采用牵引逆变器，每个牵引逆变器连接两个牵引电机；中间直流回路单元4输出的直流电压分别由两个牵引逆变器转换为三相交流电后输出以驱动各牵引电机、以及由一个辅助逆变器转换为三相交流电后输出以向三相交流负载供电。
本实施例中，中间直流回路单元4的输入端还设置有整流单元，整流单元接入电源并进行整流后输出直流电压给中间直流回路单元4；中间直流回路单元4作为整流单元与主逆变单元1、辅助逆变单元2之间的中间直流环节，对整流单元输出的直流电压进行稳压、滤波等。当然，中间直流回路单元4也可以直接接入电网的直流电压作为输入电源。
本实施例中，整流单元采用四象限整流电路，由四象限整流电路将输入电源进行整流后输出给中间直流回路单元4，以提供稳定的直流电压给中间直流回路单元4。
本实施例中，变流柜中还布置有一套冷却散热系统，结合主辅一体式的结构，通过同一套冷却散热系统以同一冷却方式以及介质即可为变流柜中各单元进行冷却、散热，使得冷却功能集成度高，可以减少散热系统的设置，从而有效降低变流装置所需成本。
上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种主辅一体式变流装置，其特征在于：包括集成于一变流柜中的主逆变单元（1）、辅助逆变单元（2）、斩波单元（3）以及用于输出直流电压的中间直流回路单元（4），所述中间直流回路单元（4）输出直流电压，一路由所述主逆变单元（1）转换为三相交流电提供给牵引电机，另一路经所述斩波单元（3）转换为所需的直流电压后输出给所述辅助逆变单元（2），再由所述辅助逆变单元（2）转换为三相交流电提供给三相交流负载。
2.根据权利要求1所述的主辅一体式变流装置，其特征在于：所述斩波单元（3）采用DC/DC斩波降压电路。
3.根据权利要求2所述的主辅一体式变流装置，其特征在于：所述主逆变单元（1）包括两个并联连接的主逆变模块，每个所述主逆变模块均连接一个以上的牵引电机；所述辅助逆变单元（2）包括一个辅变模块，所述辅变模块通过所述斩波单元（3）与所述主逆变模块并联连接。
4.根据权利要求3所述的主辅一体式变流装置，其特征在于：所述主逆变模块为牵引逆变器。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的主辅一体式变流装置，其特征在于：所述中间直流回路单元（4）的输入端还设置有整流单元，所述整流单元接入电源并进行整流后输出直流电压给所述中间直流回路单元（4）。
6.根据权利要求5所述的主辅一体式变流装置，其特征在于：所述整流单元采用四象限整流电路。
7.根据权利要求1～4中任意一项所述的主辅一体式变流装置，其特征在于：所述变流柜中还布置有一套冷却散热系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620053132.5U CN205365271U (zh) | 2016-01-20 | 2016-01-20 | 一种主辅一体式变流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620053132.5U CN205365271U (zh) | 2016-01-20 | 2016-01-20 | 一种主辅一体式变流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205365271U true CN205365271U (zh) | 2016-07-06 |
Family
ID=56273717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620053132.5U Active CN205365271U (zh) | 2016-01-20 | 2016-01-20 | 一种主辅一体式变流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205365271U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107070255A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-08-18 | 中国铁道科学研究院 | 一种牵引动力装置 |
| CN109421548A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种主辅一体化牵引系统的控制方法 |
| CN113865896A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-31 | 上海电器科学研究所（集团）有限公司 | 一种城市轨道交通牵引系统组合测试平台 |
-
2016
- 2016-01-20 CN CN201620053132.5U patent/CN205365271U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107070255A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-08-18 | 中国铁道科学研究院 | 一种牵引动力装置 |
| CN109421548A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种主辅一体化牵引系统的控制方法 |
| CN109421548B (zh) * | 2017-08-31 | 2021-03-23 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种主辅一体化牵引系统的控制方法 |
| CN113865896A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-31 | 上海电器科学研究所（集团）有限公司 | 一种城市轨道交通牵引系统组合测试平台 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204179953U (zh) | 牵引变流装置及模块 | |
| CN209627251U (zh) | 一种基于架控拓扑的小型化大功率牵引辅助一体式变流器 | |
| CN102638155B (zh) | 一种集中式辅助变流装置 | |
| JP2021508645A (ja) | 都市鉄道輸送における回生制動エネルギー回収装置を構成するための方法およびシステム | |
| CN206698126U (zh) | 一种牵引动力装置 | |
| CN103368413A (zh) | 一种高集成变流装置 | |
| CN102684463B (zh) | 电力变换装置以及铁道车辆用的电力变换装置 | |
| CN206962732U (zh) | 一种辅助变流器 | |
| CN102074972A (zh) | 一种具有无功补偿功能的能馈式牵引供电装置及控制方法 | |
| CN205365271U (zh) | 一种主辅一体式变流装置 | |
| CN104135055A (zh) | 一种工程车牵引充电机 | |
| CN106849724A (zh) | 辅助逆变电源 | |
| CN204316368U (zh) | 一种逆变器模块 | |
| CN104795981B (zh) | 直流并网运行的混合微网双向变换器电流纹波有源抑制方法 | |
| Sam et al. | Bidirectional integrated on-board chargers for electric vehicles—a review | |
| CN104539218A (zh) | 牵引变流器 | |
| CN106314184B (zh) | 一种电动汽车车载充电驱动一体化拓扑结构 | |
| Liu et al. | Shunt isolated active power filter with common DC link integrating braking energy recovery in urban rail transit | |
| Vijayakumar et al. | A review on unidirectional converters for on-board chargers in electric vehicle | |
| CN102739099A (zh) | 跨座式单轨列车辅助电源装置 | |
| CN109768721A (zh) | 一种智能化能量双向流动的三电平变流器控制方法 | |
| CN203434881U (zh) | 动车组辅助变流器无互联线并联供电控制系统 | |
| CN111786397A (zh) | 多能源耦合系统的控制方法、装置及终端设备 | |
| CN208836005U (zh) | 一种高度集成低地板有轨电车辅助变流功率单元 | |
| CN208461671U (zh) | 一种新型大功率机车用牵引辅助变流器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: The age of 412001 in Hunan Province, Zhuzhou Shifeng District Road No. 169 Patentee after: ZHUZHOU CRRC TIMES ELECTRIC Co.,Ltd. Address before: The age of 412001 in Hunan Province, Zhuzhou Shifeng District Road No. 169 Patentee before: ZHUZH CSR TIMES ELECTRIC Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |