[发明专利]基于多重四象限整流的直流共母线机车试验台电气传动系统

权利要求书

1.一种基于多重四象限整流的直流共母线机车试验台电气传动系统，其特征在于：它包括高压开关柜（G1）、变压器（TM1）、多重化有源滤波四象限整流系统（AFE1、AFE2）、中间共直流母线的多台逆变器（INV1-INV8）、多台陪试电机（M1-M8）、中间直流母线放电回路；所述高压开关柜（G1）连接变压器（TM1），所述变压器（TM1）连接多重化有源滤波四象限整流系统（AFE1、AFE2）；机车试验台的配电电源经由高压开关柜(G1)、变压器（TM1）供给多重化有源滤波四象限整流系统（AFE1、AFE2）的有源滤波四象限整流器相应电压等级的电源，在多重化有源滤波四象限整流系统（AFE1、AFE2）的后端，中间共直流母线的多台逆变器（INV1-INV8）并联在公共直流母线上，每台逆变器分别驱动一台陪试电机。

2.如权利要求1所述的基于多重四象限整流的直流共母线机车试验台电气传动系统，其特征在于：所述高压开关柜（G1）的一端连接2200kVA/10kV配电电源，所述高压开关柜（G1）的另一端连接变压器（TM1）；所述高压开关柜（G1）用于高压三相供电系统中，提供高压电气设备的电源接入，合、分正常和故障状态下的电流，对电网进行保护和分段隔离，显示电压、电流值，具有控制电源的失压保护和保护参数的设定功能的开关及组合电器柜，在约定的供电系统下，由不同的柜型承载额定工作电流、关合、开断故障电流。

3.如权利要求1所述的基于多重四象限整流的直流共母线机车试验台电气传动系统，其特征在于：所述变压器（TM1）的接线组别采用D/y11方式。

4.如权利要求1或3所述的基于多重四象限整流的直流共母线机车试验台电气传动系统，其特征在于：所述变压器（TM1）的原边设有5档抽头，分别为+10%、+5%、0%、-5%、-10%，采用无载调压方式进行抽头变换，可对一次侧的电压进行五档微调，所述变压器（TM1）用于实现电压的变换和隔离，将网侧的高压变换成二次侧的低电压，完成多重化有源滤波四象限整流系统（AFE1、AFE2）与电网连接的功能，抑制高次谐波，保证在多种高次谐波联合作用下铁心依然工作在非饱和状态。

5.如权利要求1所述的基于多重四象限整流的直流共母线机车试验台电气传动系统，其特征在于：所述多重化有源滤波四象限整流系统（AFE1、AFE2）、中间共直流母线的多台逆变器（INV1-INV8）、中间直流母线放电回路组成变频器系统，所述变频器系统的控制策略包含空间矢量控制技术、直接转矩控制技术、恒转速控制技术、无速度传感器控制技术。

6.如权利要求1或5所述的基于多重四象限整流的直流共母线机车试验台电气传动系统，其特征在于：所述多重化有源滤波四象限整流系统（AFE1、AFE2）为有源滤波四象限整流器采用多重化整流设计，融合了含软件锁相环（PLL）控制技术的整流器智能并网控制技术、基于模糊控制的电压电流双闭环技术、两电平双模式空间矢量过调制技术，在保证电网功率因数和谐波满足公用电网标准下，实现电网交流与中间直流母线的能量交换；所述多重化有源滤波四象限整流系统（AFE1、AFE2）能稳定中间直流电压，且能保证中间直流电压在较宽范围内进行调制。

7.如权利要求6所述的基于多重四象限整流的直流共母线机车试验台电气传动系统，其特征在于：所述多重化有源滤波四象限整流系统（AFE1、AFE2）包括AFE1、AFE2这两套有源滤波四象限整流器，AFE1、AFE1这两套有源滤波四象限整流器输入与输出并联形成多重整流器，单台有源滤波四象限整流器系统内含进线装置、有源滤波装置、四象限整流装置、中间直流电容；两套有源滤波四象限整流器AFE1、AFE2可采用一主一从并联工作，也可两个单独工作，在其中一套有源滤波四象限整流器故障时，另一台可独立工作。