[实用新型]一种电力机车交流传动试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于铁路领域机车车辆交流传动试验的装置，尤其是一种应用于电力机车的单相交流25kV供电能量互馈式滚动交流传动试验系统，该装置也可以应用于其他类似领域车辆，如动车，地铁等铁路车辆的交流传动试验。

背景技术

在目前的铁路领域机车车辆交流传动试验当中，尤其是对电力机车进行交流传动试验的装置主要有三种：

一种是能量消耗型交流传动试验装置，该装置主要由断路器、变压器、整流装置、制动电阻、直流电机等组成。电传动系统采用直流电机，机车牵引试验时，直流电机所发出的电能全部被电阻消耗掉，对电能消耗很大。做电制动试验时，陪试系统电能通过机车电传动系统反馈到25kV电网，如图1所示。该装置主要缺点有：1、若长时间进行大功率试验，电能浪费惊人，试验费用高；2、必须考虑如何对电阻负载进行散热处理，这往往会增加设备以及所占用的实验室的面积；3、受直流电机换向器的影响，该系统不能模拟机车的高速运行试验；4、需要为试验系统引入两种电源，对供电电源进行扩容改造。

另一种是直流能量互馈型交流传动试验装置，这种装置一般用于地面交流传动试验系统，主要用于进行交流电机试验，未用于电力机车滚动试验装置。系统由两套相同的“逆变器——异步牵引电机”背靠背串联而成，一套工作于电动状态，另一套工作于发电状态，能量交换在直流侧进行，如图2所示。该装置主要缺点有：也可以用于直流牵引供电的车辆(如地铁)试验装置，不适用于25kV牵引供电的干线电力机车试验装置。因为若采用这种方案，必须将电力机车上的牵引变流装置中的整流单元和逆变单元分解开，取中间直流电源侧与滚动试验台的逆变器直流侧试验装置相连。而电力机车上牵引变流装置是硬件软件都是以整体形式存在的，要解开机车的电传动系统技术难度很大。

第三种是三相10kV能量互馈式交流传动试验装置，该装置采用了与被试电力机车相似的交流传动系统作为陪试电传动系统，并采用了两台升压变压器为被试机车和试验台陪试电传动系统提供25kV牵引供电电源，如图3所示。该装置1主要缺点有：1、需要为试验系统供电专门引入扩容的三相10kV交流电源；2、需要两台高压升压变压器。

因此现有技术的交流传动试验装置对电力机车进行的全功率试验会造成巨大的能量损耗，同时试验用电需要分别引入两种电源分别供给被试机车电传动系统和陪试电传动系统，受直流电机换向器的影响，装置不能模拟机车的高速运行试验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有交流传动试验装置的不足，提供一种具备较低能量损耗，同时结构较为精简的交流传动试验装置，克服现有技术交流传动试验装置对电力机车进行全功率试验时造成的巨大能量损耗，同时试验用电需要分别引入两种电源的缺点。

按照本实用新型，上述技术问题是通过下述技术方案来实现的：

一种对机车系统进行滚动测试的电力机车交流传动试验装置，包括变流装置、牵引电机、机械传动单元和轨道轮，变流装置连接牵引电机，牵引电机再通过机械传动单元连接轨道轮，电力机车交流传动试验装置还包括断路器和牵引变压器，断路器与25KV单相交流电源相连，接通25KV单相交流电，断路器与牵引变压器相连，牵引变压器变压之后，由变流装置进行变流，驱动牵引电机，机械传动单元传递牵引电机和轨道轮之间的机械力。

作为本实用新型进一步的实施方式，在交流传动试验装置牵引电机处于牵引工况时，交流传动试验装置通过闭合断路器引入单相交流25kV高压电源，牵引变压器降压后，次边牵引绕组将单相交流电源供给变流装置，变流装置经过变换，形成三相调频调幅交流电压，驱动牵引电机，电能转换为机械能，机械能通过机械传动单元传递至轨道轮，轨道轮带动机车轮对转动，并将机械能传递到机车牵引电机，机车牵引电机将机械能转换为电能，电能通过机车变流装置和机车牵引变压器回馈至25kV电网。

作为本实用新型进一步的实施方式，在前述实施方式的基础之上，变流装置进一步包括四象限脉冲整流器、中间直流回路和逆变器，在交流传动试验装置牵引电机处于牵引工况时，四象限脉冲整流器将经过牵引变压器的单相交流电进行交-直变换，输出直流电能至中间直流回路，形成稳定的中间直流电压，逆变器进行直-交变换，将中间直流电压逆变成三相调频调幅交流电压，驱动牵引电机。