[发明专利]电力机车供电系统

说明书

技术领域

本发明属于一种供电系统，尤其是指一种电力机车供电系统。

背景技术

常见的电力机车供电系统如图1所示，外部电源11将来自于接触网的高压 交流电降压整流成预定电压值(例如1500v)的直流电，并通过隔离装置13而 加载到牵引逆变器15和辅助逆变器17。牵引逆变器15将1500v的输入直流电 转换成三相交流电后驱动牵引电动机19，以拖动电力机车运行。辅助逆变器17 则将1500v的输入直流电逆变、降压而转换成三相交流电后供给辅助供电系统 的负载设备，如照明设备21、通风设备23等，其中，一路作为充电机25的输 入，并经充电机25的降压、整流后为蓄电池27充电。

参阅图2，为现有的用于电力机车供电系统的充电机的电路原理图，该充电 机25包括有顺次连接的一输入整流桥250、一逆变电路251、一变压器252及 一输出整流桥253，该输入整流桥250的输入端耦合于辅助逆变器17的输出端， 而输出整流桥253的输出端则连接于蓄电池27，来自于辅助逆变器17的交流电 经输入整流桥250的整流、逆变电路251的逆变、变压器252的降压及输出整 流桥253的整流后，对蓄电池27进行充电。上述结构的充电机，其有变压器的 隔离和二极管的整流输出，只能用于对蓄电池充电。这样，当电力机车无法从 接触网获取电力时，蓄电池27可为紧急照明通风设备等应急系统供电，以维持 应急用电量，然而，由于电力机车牵引系统缺少电力供应而导致电力机车无法 运行，只能停运并等待拖车拖走，在营运高峰期甚至会导致铁路线的堵塞，造 成较为严重的后果。

故而，有需要对现有的电力机车供电系统进行改进，以使在接触网出现故 障的情况下使用蓄电池为牵引系统提供电力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种改进的电力机车供电系统，其可 以在接触网故障时利用蓄电池为牵引电动机供电，维持电力机车的慢速行使。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：一种电力机车供 电系统，包括有一外部电源、一牵引逆变器、一辅助逆变器及一充电机，其中， 所述外部电源用于将接触网的交流电降压整流而转换成的直流电；所述牵引逆 变器用于将由所述外部电源输入的直流电转换成三相交流电，并输出至与之连 接的牵引电动机；所述辅助逆变器用于将由所述外部电源输入的直流电进行逆 变、降压处理而转换成三相交流电；所述充电机包括有一第一三相桥式逆变电 路，所述第一三相桥式逆变电路的交流侧与一第一三相变压器的低压侧连接， 直流侧与所述蓄电池连接，所述第一三相变压器的高压侧则耦合于所述辅助逆 变器的输出端，其将自所述辅助逆变器输入的三相交流电降压、整流后而对蓄 电池进行充电。

上述电机机车供电系统中，所述第一三相桥式逆变电路由六个IGBT按照三 相三桥臂的组合方式构成，每一IGBT并联有一续流二极管。

上述电机机车供电系统中，所述第一三相桥式逆变电路的直流侧连接有一 第一滤波电路。

上述电机机车供电系统中，所述第一滤波电路由一并联于所述第一三相桥 式逆变电路直流侧的电容和一并联于该电容的电阻构成。

上述电机机车供电系统中，所述辅助逆变器包括有一第二三相桥式逆变电 路，所述第二三相桥式逆变电路的直流侧通过一第二滤波电路而与所述外部电 源的输出端连接，而交流侧则与一第二三相变压器的高压侧连接，所述第二三 相变压器的低压侧与所述充电机的第一三相变压器的高压侧耦合。

上述电机机车供电系统中，所述第二滤波电路由一串联于所述第二三相桥 式逆变电路的直流侧正极端的电感、一并联于所述第二三相桥式逆变电路的直 流侧的电容及一并联于所述电容的电阻构成。

上述电机机车供电系统中，所述第二三相变压器的低压侧连接有至少一第 三滤波电路。

上述电机机车供电系统中，所述第三滤波电路由三个滤波电容构成，三个 滤波电容三角形或星形连接，其三个端钮分别连接于所述第二三相变压器低压 侧的三相线。

上述电机机车供电系统中，所述第二三相变压器高压侧的三相线上各自集 成有一串联的滤波电感。

上述电机机车供电系统中，所述第二三相桥式逆变电路由六个IGBT按照三 相三桥臂的组合方式构成，每一IGBT并联有一续流二极管。