[实用新型]内燃机车高频软开关列供电源的实用电路

说明书

本实用新型公开了一种利用内燃机车主拖动柴油机同轴驱动的发电机发出的电压(DC860V‑2650V)作为母源供给200KW单元模块的电力电子拓扑电路，用四只单元模块分两路并联输出稳定的DC600V功率2X400KW内燃机车高频软开关列供电源。200KW单元模块拓扑电路依次经LC多重滤波网络、RC分压均压电路、四组单相逆变器串联电路(单相逆变桥和逆变变压器)、四组高频桥式全波整流串联电路、RC削峰吸收电路、LC滤波电路得到DC600V200KW的单元模块。本实用新型满足了内燃机车列供电源具有稳压精度高(＜5％)、满载效率＞95％、输入输出全隔离等技术指标的要求。

技术领域

本电路涉及一种内燃机车铁路的列供供电电源，具体是指一种内燃机车高频软开关的列供实用电路。

背景技术

我国铁路总长已达12万公里左右。火车车头包括电气机车和内燃机车的数量大约12000台左右，其中内燃机车车头的数量大约在40％左右。我国辽阔的沙漠地带和我国向国外出口对内燃机车需求的数量非常巨大。

现有内燃机车车头在牵引客车时，必须向所牵引的客车供出DC600V列供电源，满足各车厢空调、照明、仪表等用电设备的需要。但由于内燃机车发电机组发出电能电压860V-2650V的超大电压范围恶劣的电压品质，在电力电子技术突飞猛进发展到的今天，内燃机车仍没有用上上述柴油机车自带发电组所发出的电源作为母源供出DC600V大功率的列供直流电源。为了满足DC600V电源的需求，内燃机车多年来仍专设一节柴油发电机专用车厢放置2X400KW的柴油发电经整流供出DC600V列供电源，这种方式白白浪费了自带发电机发出的电源，而且对增设的柴油发电机组大大的消耗和浪费了柴油，排出的废烟和噪音对环境造成了很大的污染，经济效益和对环境影响都是非常恶劣的。

内燃机车按铁路部标满足稳定DC600V的技术要求。

内燃机车自带三相发电机组发电和内燃机列供电源技术分析

1.内燃机车列供电源的主要技术指标：

1)额定输出功率：DC 4×200KW；

2)额定输入直流电压的变化范围：860VDC～2650VDC；

3)额定输出直流电压：600VDC；

4)额定工况控制精度：±5％；

5)输出电压的相对峰值纹波因素：＜5％；

6)满载效率：≥95％；

7)电源安全要求：电源的前级与后级隔离；

8)重量：＜1800KG；

9)柜体参数：长*宽*高(1700～1900)*1000*2000；

2.内燃机车自带三相发电机组发电的主要技术特性发电机组发出三相交流电，与集成一体的三相桥式整流电路并经5000UF电容滤波输出的DC电压技术性能：

1)当主驱动的柴油机运转在怠速时，其转速为1000转/分发电机发出电压的频率为 40HZ，输出的直流电压为860VDC。

2)当主驱动的柴油机运转在高速时，其转速为2000转/分发电机发出电压的频率为 80HZ，输出的直流电压为2650VDC。

从上述技术要求可以看出使用内燃机车自带发电机组电源变成按列车列供电源技术要求的电源有较大的技术难点：

1.宽稳压范围：860VDC～2650VDC下保持输出稳定DC600V电压；

2.稳压精度要求＜5％；

3.超小体积；重量限制＜1800K6；

4.满载效率：≥95％；

5.前后级隔离等。