[发明专利]电气机车的电力转换装置

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及电气机车的电力转换装置。

背景技术

从交流架线被供给电力的电气机车的电力转换装置主要具备：主电力转换装置，对驱动用电动机进行控制；以及辅助电力转换装置(辅助电源装置)，用于提供机车内的压缩机和冷却用的鼓风机等的电源。

主电力转换装置以及辅助电力转换装置在接受交流架线电力的主变压器中分别设置有各自的次级线圈，并由它们通过各自的转换器(AC/DC转换电路)转换成直流电力。

而且，在主电力转换装置中，在转换器的后段连接有可变电压-可变频率的逆变器。

另外，在辅助电力转换装置中，在转换器的后段连接有固定电压-固定频率的逆变器(APU：Auxiliary Power Unit，辅助动力单元)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-151392号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述以往的辅助电力转换装置中，为了减少三相交流输出的高次谐波成分并形成接近正弦波的波形，设置有三相的LC共振滤波器(低通滤波器)。

在电气机车的情况下，该LC共振滤波器中的电抗器L为电感380μH左右，需要具有380V-50Hz、230kVA左右的负载能力。

因此，存在如下的技术问题，即、电抗器L的重量为400kg以上，相当大型，是导致包含该APU电路的电力转换装置大型化的一个原因。

用于解决技术问题的技术方案

实施方式的电气机车的电力转换装置的绝缘变压器从交流架线接受高压交流电力的供给，进行高压/低压转换并输出低压交流电力。

AC/DC转换器被输入低压交流电力，进行交流/直流转换并输出到逆变器。

另一方面，PWM控制部向逆变器输出PWM控制信号，所述PWM控制信号具有用于从逆变器的输出中去除特定的高次谐波成分或者使特定的高次谐波成分衰减到规定级别以下的规定图形。

而且，电压控制部对AC/DC转换器的输出直流电压进行控制。

其结果是，逆变器被输入AC/DC转换器的输出信号，在电压控制部的控制下进行直流/交流转换，并供给到负载。

附图说明

图1是第一实施方式的铁道车辆用电力转换装置的概要结构框图。

图2是PWM控制部输出的PWM控制信号的波形说明图。

图3是第一实施方式的变形例的铁道车辆用电力转换装置的概要结构框图。

图4是第二实施方式的铁道车辆用电力转换装置的概要结构框图。

具体实施方式

下面，参照附图，对具体实施方式进行说明。

[1]第一实施方式

图1是第一实施方式的铁道车辆用电力转换装置的概要结构框图。

在以下的说明中，高压以及低压设为遵从电技省令第3条规定的电压分类。

铁道车辆用电力转换装置10大体具备：辅助电力转换装置11，向搭载在铁道车辆上的各种设备供给电力；以及主电力转换装置13，驱动铁道车辆驱动用的三相交流电机12。

另外，铁道车辆用电力转换装置10在受电弓16与车轮18之间串联连接有高速断路器19、变压器20的初级侧线圈20-1，所述受电弓16从交流架线(交流电线)15(高电位侧电源)被供给交流电力，所述车轮18通过线路17接地(低电位侧电源)。

辅助电力转换装置11具备：第一转换器21，连接在变压器20的低压侧(低压交流电力侧)的第一次级侧线圈20-2L上，将所供给的低压交流电力转换成直流电力；滤波电容器22，设置在第一转换器21的输出侧端子间，用于去除高次谐波电流；第一逆变器23，与第一转换器21串联连接，将从第一转换器21输入的直流电力转换成三相交流电力；直流电压传感器24，与滤波电容器22并联连接，对滤波电容器22的两端电压、即第一转换器21的输出直流电压进行检测，并输出直流电压检测信号DCD；以及三相电抗器26，连接在第一逆变器23的输出端子上，用于抑制向负载25施加的施加电压的变化率。