[发明专利]一种用于电力推进的磁集成式24脉波牵引供电系统

说明书

本发明公开了一种用于电力推进的磁集成式24脉波整流牵引供电系统，包括一台采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器和四台三相桥式二极管整流器，整流变压器四组三相输出绕组分别与四台桥式二极管整流器的三相输入端相连。同时采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器上桥和下桥输入三相绕组的首端依次并联，作为磁集成式24脉波整流牵引供电系统的三相输入端，四台桥式二极管整流器的输出端并联运行，作为磁集成式24脉波整流牵引供电系统直流输出端，为电力推进系统提供稳定的直流电压。本发明有效提高整流牵引供电系统的网侧、直流侧电能质量，同时可以显著减少供电系统体积、重量，降低系统造价，降低连接工艺的复杂性。

技术领域

本发明涉及电磁技术、整流技术及牵引供电系统技术领域，具体涉及一种用于电力推进的磁集成式24脉波牵引供电系统。

背景技术

作为电力推进系统中重要的一环，整流牵引供电系统将发电机产生的交流电转化为直流电，为电力推进装置提供稳定且高品质的电能。但与传统的整流供电系统相比，用于电力推进整流牵引供电系统所处的工作环境较为恶劣，通常应用于船舶推进系统，地铁列车牵引系统、海洋平台驱动系统等。同时此类电站容量相对较小，对整流牵引供电系统的供电品质及安全运行提出了更高的要求。另一方面，狭小的供电空间内系统用电设备之间距离较短，导致设备间相互影响程度加剧，也迫使用于电力推进的整流牵引供电系统的设备向轻量化、集成型发展和升级。此外，由于海上航行时船舶设备，海洋平台内设备等维修困难，也要求用于电力推进的整流牵引供电系统的拓扑结构简单，设备使用寿命长，维修管理简易方便。目前多以整流变压器及整流设备作为核心装备，配合平衡电抗器、滤波电感、滤波电容等辅助设备构成多脉波整流电路，为电力推进装置提供电能。

在现有的用于电力推进的整流牵引供电系统中，传统的12脉波整流牵引供电系统尽管造价较低、配置简单，但其供电的电能质量难以满足日益增加的大功率电力推进装置的供电要求，因而通常采用24脉波整流牵引供电系统。但其往往占地空间，系统总体重量往往较大，不仅整体系统总价较高，为容纳设备而被迫加高的船舱，地铁牵引变电所及海洋平台驱动站也为安全运行带来一定安全隐患。同时此类整流牵引供电系统结构较为复杂，为维修和养护带来一定困扰。同时在实际工程中，往往需要平衡电抗器等附加装置才能保证其24脉波整流牵引供电系统的电能质量，更进一步增加了系统的造价及占地空间。另一方面，24脉波自耦移相整流牵引供电系统可大幅降低系统的体积、重量及成本，但其复杂的连接工艺及非电隔离的工作性质，导致其安全性能下降，难以应用于电力推进系统中。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种用于电力推进的磁集成式24脉波整流牵引供电系统，以解决上述背景技术中传统多脉波整流牵引供电系统在为电力推进装置提供电能时存在的系统占地空间大、系统拓扑结构复杂、系统内部循环电流较大、系统运行效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于电力推进的磁集成式24脉波整流牵引供电系统，包括一台采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器和四台三相桥式二极管整流器，整流变压器四组三相输出绕组分别与四台桥式二极管整流器的三相输入端相连；将交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器上桥和下桥输入三相绕组的首端依次并联，作为磁集成式24脉波整流牵引供电系统的三相输入端；将四台桥式二极管整流器的输出端并联运行，作为磁集成式24脉波整流牵引供电系统直流输出端；所述用于电力推进的磁集成式24脉波整流牵引供电系统将发电机发出的交流电转换为直流电，为电力推进装置提供稳定的直流电压。

进一步地，所述交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器包括三套原边绕组组件、三套副边绕组组件和一套共轭铁芯；所述共轭铁芯包括三根等距的立式铁心柱、与各个立式铁心柱相互垂直连接且位于各个立式铁心柱上方的上铁轭和与各个立式铁心柱相互垂直连接且位于各个立式铁心柱下方的下铁轭；