[发明专利]辅助变流器

说明书

技术领域

本发明涉及变流器技术，尤其涉及一种辅助变流器，属于电气技术领域。

背景技术

电力机车的辅助变流器是将直流电源转换成交流电源，为电力机车上的交流负载设备供电的电气元件。

现有辅助变流器采用开环控制，包括控制模块和功率模块。采用调压调频的控制方式，具体通过改变脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)输出的调制比来调节电压，通过改变PWM输出波形的频率来改变输出电压的频率。当给定某一PWM输出波形的频率值时，计算出相应调制比，并保持不变，输出的基波电压保持恒定。

在实际应用中，由于交流负载的频繁切换以及输入直流母线电压的波动，会造成交流负载的很大变化，进而引起辅助变流器输出电压的变化。由于现有的辅助变流器采用调制比恒定方式，不能保证交流负载电压的稳定，若辅助变流器输出电压超过设计的上限值，会造成辅助变流器和交流负载的损坏。

发明内容

本发明提供一种辅助变流器，用于解决现有技术中辅助变流器输出电压不稳定，容易造成辅助变流器和交流负载设备损坏的技术缺陷。

本发明提供的一种辅助变流器，包括辅助功率单元、电流检测单元、变压单元、滤波单元、输出电压检测单元和辅助控制单元；

所述辅助功率单元具有能与直流电源连接的输入端，用于将直流电源的直流电转换为三相交流电；

所述电流检测单元与所述辅助功率单元的输出端连接，用于检测所述辅助功率单元输出的三相交流电的电流值；所述变压单元的输入端与所述电流检测单元的输出端连接，用于将所述电流检测单元输出的三相交流电变压并隔离；

所述滤波单元并联在所述变压单元的输出母线上，用于对所述三相交流电进行滤波，以输出三相准正弦电压；

所述输出电压检测单元与所述变压单元的输出端连接，用于对所述三相准正弦电进行全波整流，并产生电压反馈信号传送给所述辅助控制单元；

所述辅助控制单元用于接收所述电压反馈信号，通过电压闭环控制产生触发脉冲信号，控制所述辅助功率单元输出电压稳定的三相交流电。

如上所述的辅助变流器，所述辅助控制单元包括核心处理器和外围设备；

所述核心处理器包括数字信号处理器、复杂可编程逻辑器件和存储器；

所述外围设备包括依次连接的限幅器、积分器、频压变换器、输出特性控制器、比例积分器和脉冲发生器；

所述限幅器用于限定频率给定的幅度；所述积分器用于限定给定频率的上升率；所述频压变换器用于将所述频率给定转化为电压给定；所述输出特性控制器用于输出调制电压的给定值；

所述比例积分器用于接收所述调制电压的给定值和所述电压反馈信号，并输出调制比；所述脉冲发生器用于接收所述调制比，发出脉冲信号，控制所述辅助功率单元输出电压稳定的三相交流电。

如上所述的辅助变流器，所述辅助功率单元包括IGBT模块、驱动电路模块、水冷基板和复合母排；

所述IGBT模块和驱动电路模块安装在所述水冷基板上，所述水冷基板用于对所述IGBT模块进行散热；

所述复合母排用于实现所述IGBT模块和所述驱动电路模块的电气连接。

如上所述的辅助变流器，所述变压单元为变压器，所述变压器的原边与所述电流检测单元连接，所述变压器的副边与所述输出电压检测单元连接。

如上所述的辅助变流器，所述滤波单元包括三组电容器；每组电容器分别并联在所述变压器的副边交流母线上；

所述变压器和所述电容器通过铜排连接。

如上所述的辅助变流器，所述输出电压检测单元包括全波整流模块和直流电压检测模块；

所述全波整流模块与所述变压单元的输出端连接，用于将所述三相准正弦电转换为直流电；

所述直流电压检测模块一端与所述全波整流模块连接，另一端与所述辅助控制单元连接，用于检测所述直流电的电压并向所述辅助控制单元提供电压反馈信号。

本发明提供的辅助变流器，通过辅助功率单元将直流电源转换成三相交流电，变压单元和滤波单元将三相交流电降压滤波并输出三相准正弦电为辅助负载供电，输出电压检测单元对三相准正弦电进行全波整流，并产生电压反馈信号传送给辅助控制单元，辅助控制单元根据电压反馈信号产生可变的调制比，控制辅助功率单元输出稳定的三相交流电。当中间电压或负载波动时，调制比产生相应的变化，能够保持输出电压的稳定，避免辅助变流器和负载的损坏。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的辅助变流器的原理图；