CN209757090U - 一种动力集中式内燃动车组列车供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力集中式内燃动车组列车供电系统，包括本务车和与本务车传动连接的重联车；所述的本务车内设置有单绕组的交流辅助发电机、辅交控制器、整流模块和用于控制动车组列车供电的供电逆变器；所述的交流辅助发电机、辅交控制器与供电逆变器分别与整流模块连接；所述的供电逆变器与辅交控制器连接；所述的辅交控制器连接有机车微机控制装置；所述的重联车内设置有与机车微机控制装置连接的辅交控制器。本实用新型的有益效果是：本实用新型相较于独立柴油机供电机组在机车运用寿命期限内需进行的定期维护保养及更换零部件的成本，带列车供电的交流辅助传动系统在同等满足列车供电功能的前提下相对更节省成本。

Description

一种动力集中式内燃动车组列车供电系统

技术领域

本实用新型涉及列车供电系统技术领域，具体是一种动力集中式内燃动车组列车供电系统。

背景技术

国内动力集中式内燃动车组采用小柴油机发电机组进行列车供电，柴油机转速至少在1650rpm以上或恒定在1800rpm。而用交流辅助发电机进行列车供电，其供电都是做为小柴油机发电机组故障时的应急故障供电，属于故障工况下的应急使用，不能满足动车组的牵引性能与电阻制动性能，且噪音高，经济性差。

另一种采用双绕组交流辅助发电机的供电方案，在列车供电时，柴油机转速在1200rpm~1800rpm，一组绕组发出320~480V的三相交流电为交流辅助传动系统提供动力电源，另一组绕组发出480~720V的三相交流电为动车组列车供电提供电力电源，该方案双绕组交流辅发电机相比同等容量的单绕组交流辅助发电机体积大，且双绕组交流辅助发电机运用较少，故障率高，维护相对困难等问题。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种动力集中式内燃动车组列车供电系统，用于提高经济性，降低噪音污染。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种动力集中式内燃动车组列车供电系统，包括本务车和与本务车传动连接的重联车；所述的本务车内设置有单绕组的交流辅助发电机、辅交控制器、整流模块和用于控制动车组列车供电的供电逆变器；所述的交流辅助发电机、辅交控制器与供电逆变器分别与整流模块连接；所述的供电逆变器与辅交控制器连接；所述的辅交控制器连接有机车微机控制装置；所述的重联车内设置有与机车微机控制装置连接的辅交控制器。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的机车微机控制装置电连接有柴油机，所述的柴油机与交流辅助发电机传动连接。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的机车微机控制装置电连接有司机操纵台，所述的司机操纵台与辅交控制器一一电连接。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的机车微机控制装置电连接有显示器。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的整流模块连接连接有用于控制牵引通风机的牵引通风机逆变器、用于控制冷却风扇的冷却风扇逆变器；牵引通风机逆变器、冷却风扇逆变器分别与辅交控制器连接。

本方案所取得的有益效果是：

（1）经济性强，由于柴油机发电机组维护成本高，初次成本也较高，相较于独立柴油机供电机组在机车运用寿命期限内需进行的定期维护保养及更换零部件的成本，带列车供电的交流辅助传动系统在同等满足列车供电功能的前提下相对更节省成本。

（2）噪音污染小，更加环保，同等供电功率的小柴油机发电机组，在距离2米处，噪音通常在95dB左右，而本项目列车供电系统噪音在80dB左右，噪音污染相对较小。

（3）可靠性高，单绕组电机结构比双绕组电机结构简单，相较于双绕组交流辅助发电机，单绕组交流辅助发电机运用范围广，技术相对更加可靠、成熟。

（4）满足列车供电的柴油机转速范围大，从而保证了动车组即满足动车组列车供电需求的同时，也满足动车组牵引性能与电阻制动性能的需要。

（5）供电方式灵活。可根据需要来灵活实现动车组列车供电功能的启用与停止，根据需要为动车组本务车列车供电或重联车列车供电。

附图说明

图1为本方案的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例中，一种动力集中式内燃动车组列车供电系统，包括本务车和与本务车传动连接的重联车；所述的本务车内设置有单绕组的交流辅助发电机、辅交控制器、整流模块和用于控制动车组列车供电的供电逆变器；所述的交流辅助发电机、辅交控制器与供电逆变器分别与整流模块连接；所述的供电逆变器与辅交控制器连接；所述的辅交控制器连接有机车微机控制装置；所述的重联车内设置有与机车微机控制装置连接的辅交控制器。所述的机车微机控制装置电连接有柴油机，所述的柴油机与交流辅助发电机传动连接。

通过使用单绕组的交流辅助发电机为动车组列车供电系统提供动力源，在交流辅助发电机设计时，该交流辅助发电机的电压特性在柴油机转速1250rpm便能发出满足动车组列车供电需求的电压，其容量也能满足交流辅助传动系统用电与动车组列车供电用电的容量需求，并且能够降低机车油耗。

并且单绕组电机结构简单。能通过控制励磁电流的大小来控制发电机输出电压。双绕组电机，只有一个励磁绕组，当某一绕组负载发生较大变化时，不能做到对每个发电机绕组的电压进行闭环控制。

“辅交控制器”在列车供电时，传送“供电信号”信号给“机车微机控制装置”，“机车微机控制装置”在收到信号后将柴油机转速控制在满足列车供电要求的转速。以此实现使机车柴油转速在较低转速时就能满足列车供电得需求，从而降低机车油耗。

“辅交控制器”与“供电逆变器”监控列车供电系统的各项参数，确保动车组列车供电的安全。逆变器本身具有采集电压、电流、频率等功能，同时将参数发送给辅交控制器，辅交控制器有模拟量采集通道，采集交流辅助发电机的电压、转速等数据。以此实现监控列车供电系统的各项参数的目的。

“供电逆变器”根据“逆变控制器”发出的供电信号，输出415V，50Hz的电来满足列车供电需求。逆变控制器安装在逆变器内部，供电逆变器、冷却风扇逆变器、牵引通风机逆变器内部均有逆变控制器。

“供电逆变器”通过监控供电干线电压进行闭环调节，保证供电系统在不同负载变化下，电压始终稳定在415V、50Hz。逆变器本身的功能能够调节供电电压和频率。逆变器的输出是PWM波，调节占空比即可调节电压，以此实现电压稳定的目的。具体的调节方式为本领域技术人员的公知常识以及惯用手段，其调节方式不作为本方案的改进点，此处不对调节方式的具体方法和工作原理进行赘述。

所述的机车微机控制装置电连接有司机操纵台，所述的司机操纵台与辅交控制器一一电连接。司机根据需要，通过本务车的“司机操纵台”对动车组列车供电进行指令，本务车与重联车的“辅交控制器”在收到相应的指令后控制本车进行动车组列车供电与停止，实现动车组的本务车列车供电或重联车的列车供电。辅交控制器主要根据柴油机转速，通过控制交流辅助发电机的励磁电流，调节交流辅助发电机电压，达到控制供电的目的。

所述的机车微机控制装置电连接有显示器。显示器主要用于显示机车的状态参数，包括机车速度、机车工况、机车方向、柴油机转速等。还能够显示交流辅助发电机的电压、频率，牵引通风机电机转速、电流、电压，冷却风扇电机转速、电流、电压等数据。

所述的整流模块连接有用于控制牵引通风机的牵引通风机逆变器、用于控制冷却风扇的冷却风扇逆变器；牵引通风机逆变器、冷却风扇逆变器分别与辅交控制器连接。

“牵引通风机逆变器”根据牵引电机电流来输出0~500V、0~87.4Hz的电来控制牵引电机通风机转速，保证牵引电机的散热。

“冷却风扇逆变器”根据柴油机冷却水温来输出0~500V、0~87.4Hz的电路控制柴油机冷却风扇转速，保证柴油机的散热。

本实施例中，其它未描述的内容与上述实施例相同，故不赘述。

以上所述的，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种动力集中式内燃动车组列车供电系统，其特征在于：包括本务车和与本务车传动连接的重联车；所述的本务车内设置有单绕组的交流辅助发电机、辅交控制器、整流模块和用于控制动车组列车供电的供电逆变器；所述的交流辅助发电机、辅交控制器与供电逆变器分别与整流模块连接；所述的供电逆变器与辅交控制器连接；所述的辅交控制器连接有机车微机控制装置；所述的重联车内设置有与机车微机控制装置连接的辅交控制器。

2.根据权利要求1所述的一种动力集中式内燃动车组列车供电系统，其特征在于：所述的机车微机控制装置电连接有柴油机，所述的柴油机与交流辅助发电机传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种动力集中式内燃动车组列车供电系统，其特征在于：所述的机车微机控制装置电连接有司机操纵台，所述的司机操纵台与辅交控制器一一电连接。

4.根据权利要求3所述的一种动力集中式内燃动车组列车供电系统，其特征在于：所述的机车微机控制装置电连接有显示器。

5.根据权利要求4所述的一种动力集中式内燃动车组列车供电系统，其特征在于：所述的整流模块连接连接有用于控制牵引通风机的牵引通风机逆变器、用于控制冷却风扇的冷却风扇逆变器；牵引通风机逆变器、冷却风扇逆变器分别与辅交控制器连接。