CN103812371A - 辅助变流器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种辅助变流器，包括直流熔断器、接触器组、输入滤波电抗器、支撑电容、两组功率模块、输出滤波器和隔离变压器；直流熔断器、接触器组和输入滤波电抗器依次串联在正极直流母线上，支撑电容连接在正极直流母线和负极直流母线之间；两组功率模块的直流输入端与正极直流母线和负极直流母线连接，两组功率模块的交流输出端与输出滤波器的输入端并联，输出滤波器的输出端与隔离变压器的输入端连接，隔离变压器的输出端用于向负载供电。本发明提供的辅助变流器，由于在一台辅助变流器中设置有两组功率模块和一套输入输出电路及柜体，因而可以降低成本，并且可以提高可靠性，不影响轨道车辆的正常运行。

Description

辅助变流器

技术领域

本发明涉及变流器技术，尤其涉及一种辅助变流器。

背景技术

辅助变流器是轨道车辆中的重要的电气部件，辅助变流器不仅为车辆舒适度性负载（如空调和制暖等负载）提供电源，还为牵引风机、制动压缩机等提供电源。

现有的轨道车辆配置有多台辅助变流器或单台辅助配置。若轨道车辆设置有两台辅助变流器，其中一台辅助变流器发生故障，则另一台辅助变流器可以进行扩展供电并减载运行，若轨道车辆只设置单台辅助变流器，该辅助变流发生故障，则所有辅助负载停止工作。

现有的轨道车辆配置有两台辅助变流器，可以互为冗余，实现轨道车辆的安全运行，但是，设置两***立的辅助变流器，必然会增加成本并且占用较大的安装空间。

发明内容

本发明提供一种辅助变流器，用于解决现有技术中辅助变流器成本高、安装空间大的技术缺陷。

本发明提供的一种辅助变流器，包括直流熔断器、接触器组、输入滤波电抗器、支撑电容、两组功率模块、输出滤波器和隔离变压器；

所述直流熔断器、接触器组和输入滤波电抗器依次串联在正极直流母线上，所述支撑电容连接在正极直流母线和负极直流母线之间；

所述两组功率模块的直流输入端与所述正极直流母线和负极直流母线连接，所述两组功率模块的交流输出端与所述输出滤波器的输入端并联，所述输出滤波器的输出端与所述隔离变压器的输入端连接，所述隔离变压器的输出端用于向负载供电。

如上所述的辅助变流器，优选地，所述接触器组包括主接触器、充电电阻和充电接触器，所述主接触器串联在所述正极直流母线上，所述充电接触器与所述充电电阻串联并共同与所述主接触器并联。

如上所述的辅助变流器，优选地，每组功率模块包括散热器、控制电路板、多个IGBT器件和多个驱动板；

所述多个IGBT器件设置在所述散热器上，每个驱动板分别与一个IGBT器件连接，所述控制电路板与所述多个驱动板连接。

如上所述的辅助变流器，优选地，所述辅助变流器还包括一个柜体，所述直流熔断器、接触器组、输入滤波电抗器、支撑电容、两组功率模块、输出滤波器和隔离变压器设置在所述柜体内。

如上所述的辅助变流器，优选地，所述输出滤波器包括三个交流滤波电容和三个交流滤波电感；

所述三个交流滤波电容分别并联在所述两组功率模块的交流输出母线上，所述三个交流滤波电感分别串联所述两组功率模块的交流输出母线上。

本发明提供的辅助变流器，设置有两组功率模块，当一组功率模块出现故障时，可以切换到另一组功率模块继续工作，与现有技术中相比，由于在一台辅助变流器中设置有两组功率模块和一套输入输出电路及柜体，因而可以降低成本，并且可以提高可靠性，不影响轨道车辆的正常运行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的辅助变流器的原理图；

图2为本发明实施例提供的辅助变流器主电路输入部分的电路图；

图3为本发明实施例提供的辅助变流器主电路输出部分的电路图。

附图标记：

1-直流熔断器；    2-接触器组；         3-输入滤波电抗器；

4-支撑电容；      51-第一功组率模块；  52-第二功组率模块；

6-输出滤波器；    7-隔离变压器。

具体实施方式

参考图1，图1为本发明实施例提供的辅助变流器的原理图。

如图1所示，本实施例提供的辅助变流器，包括直流熔断器1、接触器组2、输入滤波电抗器3、支撑电容4、两组功率模块、输出滤波器6和隔离变压器7。

直流熔断器1、接触器组2和输入滤波电抗器3依次串联在正极直流母线上，支撑电容4连接在正极直流母线和负极直流母线之间。直流熔断器1用于在直流输入母线发生短路时，实现对两组功率模块主电路的保护。支撑电容4能够减小直流母线电压波动。

两组功率模块的直流输入端与正极直流母线和负极直流母线连接，两组功率模块的交流输出端与输出滤波器6的输入端并联，输出滤波器6的输出端与隔离变压器7的输入端连接，隔离变压器7的输出端用于向负载供电。具体地，两组功率模块包括相同的第一组功率模块51和第二组功率模块52，第一组功率模块51与第二组功率模块52并联，第一组功率模块51和第二组功率模块52可以为多种半导体功率模块，例如IGBT功率模块，MOSFET功率模块等。

优选地，第一组功率模块51可以包括散热器、控制电路板、多个IGBT器件和多个驱动板；多个IGBT器件设置在散热器上，每个驱动板分别与一个IGBT器件连接，控制电路板与多个驱动板连接。

在实际应用中，直流母线输入的直流电经第一组功率模块51或第二组功率模块52逆变后，输出三相交流电，该三相交流电通过输出滤波器6滤波后，传输给隔离变压器7，隔离变压器7将三相交流电减压并隔离，在输送给轨道车辆上的辅助负载供电。

当其中一组功率模块出现故障时，该功率模块停止工作，此时可以切换到另一组功率模块继续工作。

本实施例提供的辅助变流器，设置有两组功率模块，当一组功率模块出现故障时，可以切换到另一组功率模块继续工作，与现有技术中相比，由于在一台辅助变流器中设置有两组功率模块和一套输入输出电路及柜体，因而可以降低成本，并且可以提高可靠性，不影响轨道车辆的正常运行。

参考图2，图2为本发明实施例提供的辅助变流器主电路输入部分的电路图。

如图2所示，在上述实施例提供的辅助变流器的基础上，进一步地，接触器组2包括主接触器21、充电电阻22和充电接触器23，主接触器21串联在正极直流母线上，充电接触器23与充电电阻22串联并共同与主接触器21并联。

在上述实施例提供的辅助变流器的基础上，进一步地，辅助变流器还包括一个柜体，直流熔断器1、接触器组2、输入滤波电抗器3、支撑电容4、两组功率模块、输出滤波器和隔离变压器设置在柜体内。将辅助变流器的各部件设置在一个柜体内，可以减小辅助变流器所占用的安装空间。

参考图3，图3为本发明实施例提供的辅助变流器主电路输出部分的电路图。

如图3所示，在上述实施例提供的辅助变流器的基础上，进一步地，输出滤波器6包括三个交流滤波电容61和三个交流滤波电感62；三个交流滤波电容61分别并联在两组功率模块的交流输出母线上，三个交流滤波电感62分别串联两组功率模块的交流输出母线上。交流滤波电容61、交流滤波电感62以及隔离变压器7的三相原边绕组自身漏感，可以构成LCL(电感-电容-电感)型滤波器，从而可以减小两组功率模块注入负载侧的谐波电流。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种辅助变流器，其特征在于，包括直流熔断器、接触器组、输入滤波电抗器、支撑电容、两组功率模块、输出滤波器和隔离变压器；

所述直流熔断器、接触器组和输入滤波电抗器依次串联在正极直流母线上，所述支撑电容连接在正极直流母线和负极直流母线之间；

所述两组功率模块的直流输入端与所述正极直流母线和负极直流母线连接，所述两组功率模块的交流输出端与所述输出滤波器的输入端并联，所述输出滤波器的输出端与所述隔离变压器的输入端连接，所述隔离变压器的输出端用于向负载供电。

2.根据权利要求1所述的辅助变流器，其特征在于，所述接触器组包括主接触器、充电电阻和充电接触器，所述主接触器串联在所述正极直流母线上，所述充电接触器与所述充电电阻串联并共同与所述主接触器并联。

3.根据权利要求1或2所述的辅助变流器，其特征在于，每组功率模块包括散热器、控制电路板、多个IGBT器件和多个驱动板；

所述多个IGBT器件设置在所述散热器上，每个驱动板分别与一个IGBT器件连接，所述控制电路板与所述多个驱动板连接。

4.根据权利要求1或2所述的辅助变流器，其特征在于，所述辅助变流器还包括一个柜体，所述直流熔断器、接触器组、输入滤波电抗器、支撑电容、两组功率模块、输出滤波器和隔离变压器设置在所述柜体内。

5.根据权利要求1或2所述的辅助变流器，其特征在于，所述输出滤波器包括三个交流滤波电容和三个交流滤波电感；

所述三个交流滤波电容分别并联在所述两组功率模块的交流输出母线上，所述三个交流滤波电感分别串联所述两组功率模块的交流输出母线上。

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