一种电力机车列车供电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力机车列车供电装置，其包括：主传动系统，用来为机车提供牵引用动能以及将机车的动能转化为电制动能量；辅助变流系统，集成在主传动系统的牵引变流器内，用来为机车辅助设备提供电源；列车供电系统，集成在主传动系统的牵引变流器内，用来为牵引列车提供电源。本发明专利技术具有整机结构更加简单、成本更加低廉、供电效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电力机车列车供电装置
本专利技术主要涉及到电力机车领域，特指一种适用于电力机车的供电设备。
技术介绍
目前，电力机车基本分为两种：一种是带列车逆变器的车辆，需要机车上的直流列供柜提供DC600V的电源，经过车辆逆变器后，供给车辆设备工作；即，机车上的列车供电柜与牵引车辆上的逆变器配合共同完成，列车供电柜从机车牵引变压器列供绕组取电，整流成DC600V后供给牵引车辆，经车辆自带逆变器逆变成AC380V后，供车辆负载（空调、照明等）使用，即采用机车集中整流，客车分散逆变的列车供电方案。另一种是不带列车逆变器的车辆，是需要专用的列车车辆发电车提供AC380V的供电电源，供给车辆使用。即，直接增加发电车通过柴油机发电输出AC380V电源供给车辆负载使用。对于第一种方式工作方式，目前使用较多。这种方式不但需要机车装有列车供电柜，同时需要车辆安装逆变器才能完成对车辆供电的任务。第二种方式，虽然节省了车辆逆变器，但需要增加一节专门用于发电的发电车。由上可知，以上两种方式并不经济及环保。综上所述，现有列车供电方案存在以下不足：（1）需配置列车供电柜与车辆逆变器两个设备或者是发电车，成本较高，且列车供电柜安装空间与车辆逆变器后期维护存在困难。（2）传统列车供电柜从牵引变压器列供绕组取电，当机车过分相时，列供绕组上无电源输入，无法为牵引车辆供电。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种整机结构更加简单、成本更加低廉、供电效果好的电力机车列车供电装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种电力机车列车供电装置，其包括：主传动系统，用来为机车提供牵引用动能以及将机车的动能转化为电制动能量；辅助变流系统，集成在主传动系统的牵引变流器内，用来为机车辅助设备提供电源；列车供电系统，集成在主传动系统的牵引变流器内，用来为牵引列车提供电源。作为本专利技术的进一步改进：所述主传动系统包括牵引变压器、牵引变流器及牵引电机，所述牵引变压器的原边与接触网相连并接受电源，所述牵引变压器的二次侧绕组给牵引变流器供电；所述牵引变流器用来向牵引电机供电。作为本专利技术的进一步改进：所述牵引变流器包括四象限PWM变流器和逆变器以组成供电单元，所述四象限变流器在牵引工况下进行交—直变换，为中间直流电路提供电能。作为本专利技术的进一步改进：在再生制动工况时，所述四象限变流器通过中间直流电路进行直—交变换，将电能回馈给电网。作为本专利技术的进一步改进：所述辅助变流系统从主传动系统的中间直流回路取电，逆变后经隔离变压器为机车辅助设备供电。作为本专利技术的进一步改进：所述辅助变流系统包括为每一台机车配置的两台辅助逆变器，其中一台辅助逆变器以定频方式工作，为恒频恒压工作的负载供电；另一台辅助逆变器以变频方式工作，为有变频变压要求的负载。作为本专利技术的进一步改进：两台所述辅助逆变器具备冗余功能，当一台辅助逆变器故障后，用另一台辅助逆变器为整车辅助电路负载供电。作为本专利技术的进一步改进：所述列车供电系统包括为每台机车配置的两台列供逆变器，两个所述列供逆变器分别由主传动系统的两组中间直流回路供电，逆变后经隔离变压器为牵引列车供电。作为本专利技术的进一步改进：两台所述列供逆变器具备冗余功能，当一台列供逆变器故障后，用另一台列供逆变器为所有牵引列车负载供电。作为本专利技术的进一步改进：所述列车供电系统的列供逆变器直接共享牵引变流器的水冷系统。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术的电力机车列车供电装置，将原本独立的两套系统集成在了一起，不仅功能较之前独立的两套系统得到提升，且大大降低了设计成本。2、本专利技术的电力机车列车供电装置中列供逆变器从牵引变流器中间直流回路取电，逆变后经隔离变压器可直接输出AC380V供牵引车辆使用，无需配置专用的发电车与车辆逆变器，可大大降低设计成本。3、本专利技术的电力机车列车供电装置中列供逆变系统集成在牵引系统内，可共享牵引系统的水冷却系统，采用更高等级的IGBT变流元件后，供电容量可大大提升。4、本专利技术的电力机车列车供电装置，对于大容量的列车供电系统，可以通过并联供电的方式进行容量扩容。5、本专利技术的电力机车列车供电装置，列供逆变模块挂在中间直流回路后，在过分相时，可由牵引电机的制动给中间直流回路充电，实现电力机车过分相期间不间断列车供电功能，提高列车的舒适性。附图说明图1是本专利技术的原理示意图。图2是本专利技术在具体应用实例中的结构原理示意图；图中粗线条划分的I区域为主传动系统。图3是本专利技术在具体应用实例中的结构原理示意图；图中粗线条划分的II区域为辅助变流系统。图4是本专利技术在具体应用实例中的结构原理示意图；图中粗线条划分的III区域为列车供电系统。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，本专利技术的电力机车列车供电装置，包括主传动系统、辅助变流系统和列车供电系统，其中主传动系统为机车提供牵引用动能以及将机车的动能转化为电制动能量，实现机车的牵引及电制动功能。辅助变流系统集成在主传动系统的牵引变流器内，负责为机车辅助设备提供电源。列车供电系统集成在主传动系统的牵引变流器内，负责为牵引列车提供电源，包括车载空调，照明设备等。由上可知，本专利技术将原本独立的两套系统集成在了一起，不仅功能较之前独立的两套系统得到提升，且大大降低了设计成本。如图2中的I区域，为本实施例中的主传动系统。该主传动系统包括牵引变压器、牵引变流器及牵引电机。牵引变压器的原边从接触网接受AC25kV/50Hz电源，二次侧绕组给牵引变流器供电；本实例中，牵引变流器包括四象限PWM变流器和逆变器以组成供电单元，用来向牵引电机供电。四象限变流器在牵引工况下进行交—直变换，为中间直流电路提供电能；在再生制动工况时，还可以进一步通过中间直流电路进行直—交变换，将电能回馈给电网。如图3中的II区域，为本实施例中的辅助变流系统。该辅助变流系统集成在主传动系统的牵引变流器内，从中间直流回路取电，逆变后经隔离变压器为机车辅助设备供电。在具体应用实例中，该辅助变流系统包括为每一台机车配置的两台辅助逆变器。正常工作情况下，其中一台辅助逆变器以定频方式工作，为恒频恒压工作的负载供电；另一台辅助逆变器以变频方式工作，为有变频变压要求的负载，如牵引风机电机、冷却塔供电。作为优选方案，上述两台辅助逆变器具备冗余功能，当一台辅助逆变器故障后，仅用一台辅助逆变器就能够为整车辅助电路负载供电。如图4中的III区域，为本实施例中的列车供电系统；该列车供电系统集成在主传动系统的牵引变流器内，列车供电系统包括为每台机车配置的两台列供逆变器，两台列供逆变器分别由主变流器的两组中间直流回路供电，逆变后经隔离变压器为牵引列车供电。作为优选方案，两台列供逆变器具备冗余功能，当一台列供逆变器故障后，仅用一台列供逆变器就能够为所有牵引列车负载供电。在其他优化的实施例中，本专利技术中的列供逆变器可以直接共享牵引变流器水冷系统，在不增加结构复杂度的前提下能够满足散热需要。在其他优化的实施例中，本专利技术的电力机车列车供电装置可以通过并联供电的方式进行供电容量扩容，且在过分相期间实现供电系统不断电。以上仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力机车列车供电装置，其特征在于，包括：主传动系统，用来为机车提供牵引用动能以及将机车的动能转化为电制动能量；辅助变流系统，集成在主传动系统的牵引变流器内，用来为机车辅助设备提供电源；列车供电系统，集成在主传动系统的牵引变流器内，用来为牵引列车提供电源。

【技术特征摘要】
1.一种电力机车列车供电装置，其特征在于，包括：主传动系统，用来为机车提供牵引用动能以及将机车的动能转化为电制动能量；辅助变流系统，集成在主传动系统的牵引变流器内，用来为机车辅助设备提供电源；列车供电系统，集成在主传动系统的牵引变流器内，用来为牵引列车提供电源；所述列车供电系统包括为每台机车配置的两台列供逆变器，两个所述列供逆变器分别由主传动系统的两组中间直流回路供电，逆变后经隔离变压器为牵引列车供电。2.根据权利要求1所述的电力机车列车供电装置，其特征在于，所述主传动系统包括牵引变压器、牵引变流器及牵引电机，所述牵引变压器的原边与接触网相连并接受电源，所述牵引变压器的二次侧绕组给牵引变流器供电；所述牵引变流器用来向牵引电机供电。3.根据权利要求2所述的电力机车列车供电装置，其特征在于，所述牵引变流器包括四象限PWM变流器和逆变器以组成供电单元，所述四象限变流器在牵引工况下进行交—直变换，为中间直流电路提供电能。4.根据权利要求3所述的电力机车列车供电装置，其特征在于，在再生制动工况时，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦方方，李鹏，高首聪，邹小波，宾川，梁兴元，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43