[发明专利]一种地铁用永磁同步电机牵引变流器主电路

摘要

本发明涉及地铁的牵引变流装置，具体为一种地铁用永磁同步电机牵引变流器主电路。一种地铁用永磁同步电机牵引变流器主电路，包括输入电压电流缓冲电路、电压传感器、支撑电容、第一斩波电路、第二斩波电路、第一逆变器、第二逆变器、第一接触器电路和第二接触器电路。本发明提出的一种地铁用永磁同步电机牵引变流器主电路，具有节能、发热少，保护能力强、可靠性好和适用于多种模式运行等优点，优化了现有驱动地铁用的永磁同步电机的变流器发热量大、热损耗高和成本高的问题。

主权项

1.一种地铁用永磁同步电机牵引变流器主电路，其特征在于包括输入电压电流缓冲电路(1)、电压传感器(2)、支撑电容(3)、第一斩波电路(4)、第二斩波电路(7)、第一逆变器(5)、第二逆变器(8)、第一接触器电路(6)和第二接触器电路(9)；输入电压电流缓冲电路(1)的输入端和网压一端连接，输入电压电流缓冲电路(1)的输出端连接到母线VDC+，网压另一端连接到母线VDC‑；电压传感器(2)、支撑电容(3)连接在母线VDC+和母线VDC‑之间，第一斩波电路(4)和第一逆变器(5)分别连接在母线VDC+和母线VDC‑之间，第二斩波电路(7)和第二逆变器(8)分别连接在母线VDC+和母线VDC‑之间，第一逆变器(5)有5个IGBT桥臂,有U1、U2、V1、V2、W五路输出，第二逆变器(8) 有5个IGBT桥臂,有U3、U4、V3、V4、W2五路输出，第一逆变器(5)通过第一接触器电路(6)和电机motor1和电机motor2连接，第二逆变器(8)通过第二接触器电路(9)和电机motor3和电机motor4连接，具体的第一接触器电路(6)包括第一接触器SK1、第二接触器SK2、第三接触器SK3、第四接触器SK4、第五接触器SK5、第六接触器SK6、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，第一逆变器(5)的输出U1连接到第一接触器SK1的1端，第一接触器SK1的3端连接到第五电阻R5的一端，第一接触器SK1的4端连接到电机motor1的U相，第一逆变器(5)的输出V1连接到第二接触器SK2的1端，第二接触器SK2的3端连接到第四电阻R4的一端，第二接触器SK2的4端连接到电机motor1的V相，第一逆变器(5)的输出U2连接到第四接触器SK4的1端，第四接触器SK4的3端连接到第六电阻R6的一端，第四接触器SK4的4端连接到电机motor2的U相，第一逆变器(5)的输出V2连接到第五接触器SK5的1端，第五接触器SK5的3端连接到第七电阻R7的一端，第五接触器SK5的4端连接到电机motor2的V相，第一逆变器(5)的输出W连接到第三接触器SK3的1端，第三接触器SK3的3端连接到第三电阻R3的一端，第三接触器SK3的4端连接到电机motor1的W相，第一逆变器(5)的输出W还连接到第六接触器SK6的1端，第六接触器SK6的3端连接到第八电阻R8的一端，第六接触器SK6的4端连接到电机motor2的W相，第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5的另一端相连，第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8的另一端相连；第二接触器电路(9)包括第七接触器SK7、第八接触器SK8、第九接触器SK9、第十接触器SK10、第十一接触器SK11、第十二接触器SK12、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第十五电阻R15，第二逆变器(8)的输出U3连接到第七接触器SK7的1端，第七接触器SK7的3端连接到第十二电阻R12的一端，第七接触器SK7的4端连接到电机motor3的U相，第二逆变器(8)的输出V3连接到第八接触器SK8的1端，第八接触器SK8的3端连接到第十一电阻R11的一端，第八接触器SK8的4端连接到电机motor3的V相，第二逆变器(8)的输出U4连接到第十接触器SK10的1端，第十接触器SK10的3端连接到第十三电阻R13的一端，第十接触器SK10的4端连接到电机motor4的U相，第二逆变器(8)的输出V4连接到第十一接触器SK11的1端，第十一接触器SK11的3端连接到第十四电阻R14的一端，第十一接触器SK11的4端连接到电机motor4的V相，第二逆变器(8)的输出W2连接到第九接触器SK9的1端，第九接触器SK9的3端连接到第十电阻R10的一端，第九接触器SK9的4端连接到电机motor3的W相，第二逆变器(8)的输出W2还连接到第十二接触器SK12的1端，第十二接触器SK12的3端连接到第十五电阻R15的一端，第十二接触器SK12的4端连接到电机motor4的W相，第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12的另一端相连，第十三电阻R13、第十四电阻R14和第十五电阻R15的另一端相连，当4台电机正常运行时，所有接触器合到端子1，这时逆变器的输出与电机相连，变流器正常拖动电机运行；当地铁车辆处于被拖动的状态时，为了避免永磁同步电机被拖动发电对变流器的影响，所有接触器合到端子2，与变流器隔开，起到保护变流器的作用；当永磁同步电机运行中发生故障，如果转速过快失控，这时产生较大的反电动势电压，这时所有接触器合到端子3，将列车的动能在电阻上消耗掉，并可以较快停车；当一组逆变器中控制的1台电机故障或只需要转动一台电机时，连接不运转电机的接触器合到端子2，同时两电机共用的一相桥臂也就从五桥臂发脉冲方式解放出来，用三桥臂单电机的控制方式控制另一台电机运行。