[发明专利]一种动车组牵引传动供电系统

说明书

本发明提供了一种动车组牵引传动供电系统，包括交直交牵引变流器，所述交直交牵引变流器包括单相交流输入端口和三相交流输出端口，所述单相交流输入端口的第一端用于通过第一导电线路与通有较低电压单相交流电的接触网接触受电，所述单相交流输入端口的第二端用于通过第二导电线路与钢轨接触，所述三相交流输出端口用于与牵引电机连接，其中，所述单相交流输入端口的第一端与接触网之间不设置车载牵引变压器。本发明能够有效的降低列车的自身重量，节省车上空间，并均衡列车的轴重。

技术领域

本发明涉及电气化铁路与城市轨道工频单相交流牵引供电技术，尤其涉及一种动车组牵引传动供电系统。

背景技术

与直流牵引电机相比，交流牵引电机有功率密度高、价格便宜、简单可靠和防空转性能好等优点，因此正在取代直流电机成为干线电气化铁路和城市轨道交通牵引的主要动力源。电气化铁道采用单相供电，交流牵引电机需要三相逆变器驱动。为了实现这一转换功能，电力机车或动车组上配有交直交牵引变流器，即先将单相交流变换为直流，再通过逆变器变换为三相交流，经调压调频实现调速。现行电气化铁道供电系统牵引母线的额定电压为27.5kV,最高电压达到31kV,由于受到电力电子器件额定电压的限制，电力机车和动车组配有车载牵引变压器，先将牵引网电压降压后再供给牵引变流器。牵引变压器体积和重量大,增加机车或动车组轴重，同时增加损耗，降低效率，并影响功率密度，制约动车组速度的进一步提升。

城市轨道交通广泛采用的直流750V、1500V供电制式不仅存在无法解决的迷流难题，也面临供电能力无法适应更大容量需求的严重局面。若地铁和轻轨直接采用干线电气化铁道交流27.5kV供电制式又会造成更多投资和供电能力的浪费，处于两难境地。

因此需要针对交流供电制式，研究新电压等级的供电系统及其配套动车组来满足城市轨道交通的发展需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种动车组牵引传动供电系统，它采用交流供电制式，不需要车载牵引变压器，整体减少机车的重量，能够降低损耗，提高效率，有利于动车组速度的进一步提升。本发明的目的通过以下技术手段实现：

一种动车组牵引传动供电系统，包括交直交牵引变流器，所述交直交牵引变流器包括单相交流输入端口和三相交流输出端口，所述单相交流输入端口的第一端用于通过第一导电线路与通有较低电压单相交流电的接触网接触受电，所述单相交流输入端口的第二端用于通过第二导电线路与钢轨接触，所述三相交流输出端口与牵引电机连接，其中，所述单相交流输入端口的第一端与接触网之间不设置车载牵引变压器。

进一步地，还包括直交辅助变流器，所述直交辅助变流器的直流端口与所述交直交牵引变流器的直流环节连接，所述直交辅助变流器的三相交流端口用于为动车组辅助供电。

进一步地，所述交直交牵引变流器和直交辅助变流器分别布置在动车组不同车厢的设备舱。

进一步地，还包括集电器、接地器和牵引电缆，所述牵引电缆为两根单芯电缆，记为电缆a和电缆b，所述电缆a的首端与集电器的一端固定连接，所述电缆a的末端与所述交直交牵引变流器的单相交流输入端口的第一端连接，所述电缆b的首端与接地器的一端固定连接，所述电缆b的末端与所述交直交牵引变流器的单相交流输入端口的第二端连接，所述集电器的另一端用于与接触网接触，所述接地器的另一端用于与钢轨接触，其中，所述电缆a的首端与集电器固定连接后构成所述第一导电线路，所述电缆b的首端与接地器固定连接后构成所述第二导电线路。

进一步地，所述动车组包括n个动车与k个拖车，每个动车的每根驱动轴对应设置有牵引电机，每个动车内所有牵引电机以并联的形式与所述交直交牵引变流器的三相交流输出端口连接，其中，n≥1，k≥1。

进一步地，每个动车内均设置有所述交直交牵引变流器，每个动车内所有牵引电机以并联的形式与所在动车内的单三相交直交牵引变流器连接。