[实用新型]一种电力机车牵引系统

说明书

本实用新型公开了一种电力机车牵引系统，包括接触网、受电弓、牵引变压器、四象限整流器、中间直流单元、辅助逆变器、牵引逆变器和储能装置，其中接触网、受电弓、牵引变压器、四象限整流器、中间直流单元依次相连，中间直流单元的输出端通过辅助逆变器与辅助电路相连，中间直流单元的输出端还通过牵引逆变器与牵引电机相连；储能装置通过四象限整流器与中间直流单元相连。本实用新型在不增加单独DC/DC模块的前提下将储能装置与中间直流单元连接起来，实现对中间直流单元的充放电，实现牵引时储能装置能量输出和制动时回收制动能量的功能，对原电力机车的重量、成本和空间没有任何影响，提高电力机车的适用范围。

技术领域

本实用新型属于电力机车技术领域，特别涉及一种电力机车牵引系统。

背景技术

电力机车是由电气化铁路供电系统的接触网提供能源，由牵引电动机驱动车轮前进的一种轨道交通运输设备，牵引系统是电力机车的核心系统，实现将电气化铁路供电系统提供的电能转换为车轮转动动能的功能。传统的电力机车牵引系统包括接触网、受电弓、牵引变压器、预充电装置、四象限整流器、中间直流单元、辅助逆变器和牵引逆变器，其中接触网、受电弓、牵引变压器、预充电装置可、四象限整流器、中间直流单元依次相连，中间直流单元的输出端通过辅助逆变器与辅助电路相连，中间直流单元的输出端还通过牵引逆变器与牵引电机相连。

由于传统的电力机车牵引系统需要在接触网上取电才能运行，且只有接触网这一路动力系统，因而在供电线路出现故障或在某些无电线路上，电力机车完全无法运行，例如，部分工厂连接线、港口铁路，还有专用的集装箱、长木材及类似物资的装卸线路等，此时需要配置内燃机车和额外的操作、调度人员，运营经济性和环保性能受到较大影响。

为了消除传统电力机车牵引系统的缺陷，扩展传统电力机车的使用范围，在国际上存在解决方案是在传统电力机车上增加备用内燃动力包和储能装置，其中内燃动力包通过四象限整流器接入中间直流单元供电，储能装置通过一个额外增加的DC/DC模块接入中间直流单元供电，这种增加了内燃动力包和储能装置的电力机车牵引系统，虽然能够解决传统电力机车牵引系统供电方式单一、供电可靠性低、不适用于无电线路的缺陷，但是，由于其需要额外增加DC/DC模块，因而增加了电力机车的重量和成本，且在现有电力机车空间限制下，对电力机车上原有部件的安装位置存在影响和制约。

发明内容

现有带储能装置的电力机车牵引系统中，储能装置通过一个额外增加的DC/DC模块接入中间直流单元供电，额外增加的DC/DC模块增加了原电力机车的重量和成本，对电力机车上原有部件的安装位置存在影响和制约。本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种改进了的电力机车牵引系统，将电力机车上原有的四象限整流器作为斩波元件使用，在不增加单独DC/DC模块的前提下将储能装置与中间直流单元连接起来，实现对中间直流单元的充放电，实现牵引时储能装置能量输出和制动时回收制动能量的功能，对原电力机车的重量、成本和空间没有任何影响，提高电力机车的适用范围。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电力机车牵引系统，包括接触网、受电弓、牵引变压器、四象限整流器、中间直流单元、辅助逆变器、牵引逆变器和储能装置，其中接触网、受电弓、牵引变压器、四象限整流器、中间直流单元依次相连，中间直流单元的输出端通过辅助逆变器与辅助电路相连，中间直流单元的输出端还通过牵引逆变器与牵引电机相连；其结构特点是储能装置通过四象限整流器与中间直流单元相连。

借由上述结构，将电力机车上原有的四象限整流器作为斩波元件使用，在不增加单独DC/DC模块的前提下将储能装置与中间直流单元连接起来，实现对中间直流单元的充放电，对原电力机车的重量、成本和空间没有任何影响，提高电力机车的适用范围。

进一步地，还包括预充电装置，牵引变压器和储能装置均依次通过预充电装置、四象限整流器与中间回流单元相连。