一種具有冗余保護(hù)功能的主輔一體變流裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及車輛的變流技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有冗余保護(hù)功能的主輔一體變流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]列車中變流器主電路可分為兩種:一種是主輔分離的主電路，如圖1所示，輔助逆變與主逆變相互獨(dú)立，輔助逆變不通過主逆變?nèi)‰姡涣硗庖环N是主輔一體主電路，如圖2所示，每重變流器的中間直流回路共用，輔助逆變和主逆變的中間直流回路固定短接在一起，即輔助逆變從主逆變的中間直流回路中進(jìn)行取電，該類主輔一體的變流器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、可節(jié)省輔助變流器整流環(huán)節(jié)，并可實(shí)現(xiàn)列車過無(wú)電區(qū)時(shí)輔助系統(tǒng)不停電等優(yōu)勢(shì)，因此主輔一體變流器已成為技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
[0003]如上述傳統(tǒng)的主輔一體變流器中，由于每重變流器的中間直流回路共用，輔助逆變是和主逆變的中間直流回路固定短接在一起，以使得輔助逆變從主逆變的中間直流回路中取電，因而當(dāng)存在某重主逆變故障時(shí)，輔助逆變即無(wú)法通過中間直流回路正常取電，即上述主輔一體變流器存在任一重變流器故障都會(huì)影響輔助逆變正常工作的問題，冗余度差、變流執(zhí)行效率不高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種基于主輔一體變流結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)冗余保護(hù)功能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、所需成本低、冗余度以及變流效率高的具有冗余保護(hù)功能的主輔一體變流裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:
[0006]—種具有冗余保護(hù)功能的主輔一體變流裝置，包括輔助逆變模塊、選擇切換模塊以及一重以上的主變流模塊，每重所述主變流模塊均包括依次連接的整流單元、中間直流環(huán)節(jié)以及逆變單元，所述輔助逆變模塊通過選擇切換模塊分別與每重所述主變流模塊的中間直流環(huán)節(jié)連接，所述選擇切換模塊通過切換開關(guān)控制接入其中一重主變流模塊的中間直流環(huán)節(jié)所輸出的直流電壓至所述輔助逆變模塊。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述選擇切換模塊中切換開關(guān)由多個(gè)并聯(lián)的子切換開關(guān)組合構(gòu)成，各個(gè)所述子切換開關(guān)與各重所述主變流模塊的中間直流環(huán)節(jié)一一對(duì)應(yīng)連接。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述子切換開關(guān)采用隔離開關(guān)或接觸器。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述選擇切換模塊中切換開關(guān)為單刀多擲開關(guān)，所述單刀多擲開關(guān)的各接觸點(diǎn)分別與各重所述主變流模塊的中間直流環(huán)節(jié)一一對(duì)應(yīng)連接。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述中間直流環(huán)節(jié)的輸入端、輸出端均設(shè)置有支撐電容Cd。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):還包括分別與選擇切換模塊、各重所述主變流模塊連接的故障監(jiān)測(cè)模塊，所述故障監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各重所述主變流模塊的故障狀態(tài)，并輸出狀態(tài)判定信號(hào)至所述選擇切換模塊。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述選擇切換模塊還包括與切換開關(guān)連接的切換控制單元，所述切換控制單元接收所述狀態(tài)判定信號(hào)，并控制所述切換開關(guān)接入為正常狀態(tài)的一重主變流模塊。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0014]I)本實(shí)用新型輔助逆變模塊從主變流模塊的中間直流環(huán)節(jié)取電，能夠?qū)崿F(xiàn)主輔一體的變流結(jié)構(gòu)，具有節(jié)省輔助變流器整流環(huán)節(jié)、實(shí)現(xiàn)列車過無(wú)電區(qū)時(shí)輔助系統(tǒng)不停電等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)每重主變流模塊的中間直流環(huán)節(jié)相互獨(dú)立，結(jié)合選擇切換模塊的配置使得輔助逆變模塊可以根據(jù)實(shí)際需求選擇接入任意一重的主變流模塊的中間直流環(huán)節(jié)進(jìn)行取電，因而基于主輔一體變流結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)冗余保護(hù)功能，大大提高裝置的冗余度，很好地解決了傳統(tǒng)主輔一體變流器冗余度差的問題，實(shí)現(xiàn)高效率的牽引變流；
[0015]2)本實(shí)用新型通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各重主變流模塊的故障狀態(tài)，結(jié)合故障狀態(tài)可通過選擇切換模塊控制切斷發(fā)生故障狀態(tài)的主變流模塊，同時(shí)接入正常狀態(tài)的主變流模塊，大大提高了變流裝置的冗余度，實(shí)現(xiàn)冗余保護(hù)以及故障隔離，從而保證主變流存在故障時(shí)變流裝置仍然能夠正常運(yùn)行；
[0016]3)本實(shí)用新型通過切換控制單元控制切換為輔助逆變模塊供電的主變流模塊，由切換控制單元接收狀態(tài)判定信號(hào)，并控制切換開關(guān)接入為正常狀態(tài)的一重主變流模塊，可及時(shí)根據(jù)主變流模塊的故障狀態(tài)切換接入正常狀態(tài)的主變流模塊，實(shí)現(xiàn)輔助逆變模塊供電的智能切換及冗余保護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是傳統(tǒng)的主輔分離變流器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0018]圖2是傳統(tǒng)的主輔一體變流器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0019]圖3是本實(shí)施例具有冗余保護(hù)功能的主輔一體變流裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0020]圖4是本實(shí)施例具有冗余保護(hù)功能的主輔一體變流裝置的另一種結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0021 ]圖例說(shuō)明:1、輔助逆變模塊;2、選擇切換模塊;3、主變流模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0023]如圖3所示，本實(shí)施例具有冗余保護(hù)功能的主輔一體變流裝置，包括輔助逆變模塊
1、選擇切換模塊2以及一重以上的主變流模塊3，每重主變流模塊3均包括依次連接的整流單元、中間直流環(huán)節(jié)(DCH)以及逆變單元，輔助逆變模塊I通過選擇切換模塊2分別與每重主變流模塊3的中間直流環(huán)節(jié)連接，選擇切換模塊2通過切換開關(guān)控制接入其中一重主變流模塊3的中間直流環(huán)節(jié)所輸出的直流電壓至輔助逆變模塊I。本實(shí)施例主變流模塊3具體包括η重，各重主變流模塊3之間相互獨(dú)立，互不影響，由整流單元接入交流電源(al，bl;……；an，bn)并轉(zhuǎn)換為直流電輸出，經(jīng)過中間直流環(huán)節(jié)后將直流電輸出給逆變單元，由逆變單元轉(zhuǎn)換為三相交流電(ul，vl，wl;......;un，vn，wn)提供給牽引電機(jī)，其中中間直流環(huán)節(jié)包括電壓傳感器、電阻器等;輔助逆變模塊I將接入的直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電(uf，vf，wf)后提供給車上輔助設(shè)備。
[0024]本實(shí)施例主輔一體變流裝置中，輔助逆變模塊I從主變流模塊3的中間直流環(huán)節(jié)取電，能夠?qū)崿F(xiàn)主輔一體的變流結(jié)構(gòu)，具有節(jié)省輔助變流器整流環(huán)節(jié)、實(shí)現(xiàn)列車過無(wú)電區(qū)時(shí)輔助系統(tǒng)不停電等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)每重主變流模塊3的中間直流環(huán)節(jié)相互獨(dú)立，結(jié)合選擇切換模塊2的配置使得輔助逆變模塊I可以根據(jù)實(shí)際需求選擇接入任意一重的主變流模塊3的中間直流環(huán)節(jié)進(jìn)行取電，因而基于主輔一體變流結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)冗余保護(hù)功能，大大提高裝置的冗余度，很好地解決了傳統(tǒng)主輔一體變流器冗余度差的問題，實(shí)現(xiàn)高效率的牽引變流。
[0025]本實(shí)施例中，選擇切換模塊2中切換開關(guān)由多個(gè)并聯(lián)的子切換開關(guān)組合構(gòu)成，各個(gè)子切換開關(guān)與各重主變流模塊3的中間直流環(huán)節(jié)一一對(duì)應(yīng)連接，切換開關(guān)具有由η重變流器開關(guān)(1 +，1_;……;η+，η_)的子切換開關(guān)組合構(gòu)成，分別對(duì)應(yīng)η重主變流模塊3，當(dāng)其中一重變流器開關(guān)閉合、其余開關(guān)斷開時(shí)，由對(duì)應(yīng)重主變流模塊3的中間直流環(huán)節(jié)向輔助逆變模塊I供電。子切換開關(guān)具體可采用隔離開關(guān)或接觸器，由隔離開關(guān)或接觸器構(gòu)成組合開關(guān)形式。
[0026]選擇切換模塊2還可以根據(jù)實(shí)際需求采用其他開關(guān)形式，如圖4所示，本實(shí)施例具有冗余保護(hù)功能的主輔一體變流裝置的另一種結(jié)構(gòu)，其中選擇切換模塊2的切換開關(guān)具體為單刀多擲開關(guān)，單刀多擲開關(guān)的各接觸點(diǎn)分別與各重主變流模塊3的中間直流環(huán)節(jié)一一對(duì)應(yīng)連接。如圖