[发明专利]一种牵引变流器主电路

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通交流传动系统牵引变流器领域，尤其涉及一种牵引变流器主电路。

背景技术

列车中牵引变流器主电路的功能是在接触网网压在22.5kV～29kV条件下，向转向架上的牵引电动机提供动力，满足列车电气牵引、再生制动和辅助系统供电要求。如图1所示，现有的列车中，牵引变流器主电路一般由预充电回路10、四象限变流器11和四象限变流器12、中间直流回路13、过电压限制回路14、电机逆变器15以及短路器回路16等组成。

在现有的列车中，牵引变流器的主电路存在以下不足：

(1)输出功率不足。现代高速列车的运行速度逐步提高，载客量也渐渐增大，导致对牵引变流器的输出功率要求提高，有的车型要求列车轮周功率要超过10MW才能满足要求，而现有的牵引变流器主电路的输出功率很难满足上述要求。

(2)过电压限制电阻体积和重量过大。高速列车的过电压限制电阻在牵引变流器箱体外部放置，安装位置在列车车厢的顶部，用于将中间直流回路13的过电压泄放掉，并在某些工况下参与电制动，比如当接触网出现故障，导致电制动的能量无法回馈到接触网时，则需要将这部分电制动能量通过过电压限制电阻消耗掉，所以对过电压限制电阻的热容量和散热能力要求很高，导致其体积较大，重量较重，这就使列车的负荷变大，气动布局变差，增加了列车的功率消耗。

(3)目前，在新车出厂时不允许升弓，或运行途中发生无法运行的故障需要救援时，牵引变流器无法启机正常工作，因为辅助变流器的输入是由牵引变流器的中间直流回路13供电的，所以辅助变流器也就无法工作，这就导致了整个列车的空调系统、制动系统、照明系统等无法工作，无法保障列车故障时的运行安全和所载旅客的基本需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种牵引变流器主电路，包括预充电回路、两个四象限变流器、中间直流回路、过电压限制回路、电机逆变器、救援回送装置、牵引控制单元及短路器回路；

其中一个所述四象限变流器的输入端与所述预充电回路连接；另一个所述四象限变流器的输入端连接列车的牵引变压器二次侧；两个所述四象限变流器的输出端分别与所述中间直流回路连接；所述中间直流回路分别与所述过电压限制回路、所述电机逆变器及所述短路器回路连接；所述救援回送装置的输入端分别与110V蓄电单元及所述牵引变流器连接，其输出端与所述中间直流回路连接，所述救援回送装置在所述牵引控制单元的控制下，向所述中间直流回路输出直流电压，以使所述中间直流回路连接的辅助变流器工作；以及

所述过电压限制回路包括限电压斩波器和过电压限制电阻，所述过电压限制电阻设置于所述牵引变流器的箱体内。

在一实施例中，所述预充电回路包括预充电接触器和预充电电阻。

在一实施例中，所述中间直流回路包括支撑电容和谐振回路。

在一实施例中，所述短路器回路包括短路器。

在一实施例中，所述电机逆变器为三相逆变器。

在一实施例中，所述救援回送装置包括DC/DC电源和保护电路，所述DC/DC电源与所述保护电路串联。

在本发明提供的牵引变流器主电路中，过电压限制电阻的体积小、重量轻，设置在牵引变流器箱体内，优化了列车车体气动布局。并且由于本发明提供的牵引变流器主电路中设置了救援回送装置，当列车运行过程中遇到故障不能升弓需要救援，或者当新车出厂送交车辆段或返厂检修时需要回送时，该装置使列车在不升受电弓的情况下，牵引变流器的主电路仍可在一定条件下带动辅助变流器工作，从而使列车的空调系统、制动系统、照明系统等正常工作，最终保证了列车运行安全和旅客基本需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中牵引变流器主电路的结构框图；

图2为本发明实施例牵引变流器主电路的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。