一种应急牵引工况下的辅助备用电源制造技术

本发明专利技术提出了一种应急牵引工况下的辅助备用电源，包括输入预充电路、三相逆变电路、LC滤波电路和输出配电单元四个部分；预充电电路用于根据其输入、输出电压对DC

【技术实现步骤摘要】
一种应急牵引工况下的辅助备用电源


[0001]本专利技术涉及轨道交通技术，具体涉及一种应急牵引工况下的辅助备用电源。

技术介绍

[0002]一般城市轨道交通地铁牵引系统包含牵引变流器、辅助变流器、牵引电机、制动等部分组成，由牵引变流器带动牵引电机实现列车的正常运行，由制动电阻消耗制动时电机反转产生的能量或采用空压机为气制动提供气压，同时必须由辅助变流器为牵引变流器、制动电阻散热风机和空气压缩机提供供电电源，以确保牵引变流器和制动电阻的正常散热，空气压缩机的正常工作。当一台辅助故障时，由其他车的辅助进行扩展供电。
[0003]随着轨道交通的迅速发展，越来越多的车型得到客户的青睐和使用，特别是中低运量的轨道客车，这种车型编组少且灵活，如香港LRV，采用独立、灵活的编组方案，具体如下三种编组：DC车DC车+MT车DC车+DC车DC带司机室的动车，MT无司机室的动车，可单独运行或编组运行，无扩展供电功能；每车由两组牵引变流器和一个辅助变流器组成，当一个牵引变流器故障时，另一个牵引变流器依然可以运行，保证车辆的正常行驶。为保证灵活编组，其中各个车输入高压母线和输出交流母线不贯通，在车辆运行时无法实现扩展供电，该情况下当辅助故障时，整车无交流380V，包括牵引变流器的冷却风机，因此牵引变流器同时也无法工作，整车无冗余应急方案，在辅助变流器故障时，整车瘫痪，只能靠拖车拖走，影响线路正常运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的急牵引目的在于提出一种应工况下的辅助备用电源。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种应急牵引工况下的辅助备用电源，包括输入预充电路、三相逆变电路、LC滤波电路和输出配电单元四个部分；外部DC750V电源通过连接器XS1
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A1\A2接入，通过内部输入防反二极管接入预充电电路；预充电电路用于根据其输入、输出电压对DC
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LINK电容进行预充电；三相逆变电路用于将预充电电路的输出从直流变换到交流；LC滤波电路用于抑制三相逆变电路交流输出的高次谐波，将三相逆变电路输出滤波为平滑的正弦波；输出配电单元用于BUI与外部SIV的供电切换、分时启动及系统逻辑的实现。
[0006]进一步的，所述预充电电路包括预充电接触器、预充电电阻、主接触器、DC
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LINK电容和放电电阻、输入电压传感器和电容电压传感器，高压直流母线电压正通过XS
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A1接到二极管的阳极，二极管的阴极接到主接触器的一端，同时接到预充电接触器一端，主接触的另一端接到输出1，预充电接触器的另一端接到预充电电阻的一端，预充电电阻的另一端接输出1，高压直流母线负通过XS1
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A2接入输出点2，输入防反二极管的阴极同时接到输入电压
传感器的一端，输入电压传感器的另一端接输出点2，电容电压传感器的一端接输出点1，另一端接输出点2，DC
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LINK电容一端接输出点1，另一端接输出点2，放电电阻一端接输出点1，另一端接输出点2。
[0007]进一步的，所述三相逆变电路采用6个IGBT组成的三相全控逆变电路，三个桥臂上分别并联第一至第三snubber吸收电容，用于IGBT上电压尖峰的吸收。
[0008]进一步的，所述LC滤波电路包含三相滤波电抗器，第一至第三输出滤波电容，第一至第三输出电流传感器和第一至第二输出电压检测传感器，三相逆变电路输出的3、4、5点分别通过第一至第三电流传感器接到三相滤波电抗器L1的1、3、5点，三相滤波电抗器输出2、4、6点分别接输出点6、7、8，第一电压传感器一端接输出点6，另一端接输出点7，第二电压传感器一端接输出点7，另一端接输出点8，第一滤波电容一端接输出点7，另一端接输出点8，第二滤波电容一端接输出点6，另一端接输出点7，第三滤波电容一端接输出点6，另一端接输出点8。
[0009]进一步的，所述输出配电单元包含第一至第二输出交流接触器，第一至第二电动操作断路器和继电器，LC滤波电路输出的6、7、8点分别接到第一输出接触器的1、3、5点位，第一输出接触器的2、4、6点位分别接到输出连接器的B4、B5、B6，第一输出连接器的B4、B5、B6分别接到牵引冷却风机的U、V、W，同时输出接触器的2、4、6点位分别接到第二输出接触器的1、3、5点位和第一电动操作断路器的1、3、5点位，第二输出接触器的2、4、6点位接到第一输出连接器的B7、B8、B9，第一输出连接器的B7、B8、B9接到空气压缩机的U、V、W，第一电动操作断路器的2、4、6点位分别接到第一输出连接器的B1、B2、B3，第一电动操作断路器的2、4点位分别接继电器的A
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和A+点位，第一输出连接器的B1、B2、B3分贝接到辅助变流器的U、V、W，同时接到第二电动操作断路器的2、4、6点位，第二电动操作断路器的1、3、5点位分别接到空压机的U、V、W。
[0010]更进一步的，所述第一至第二输出交流接触器，第一至第二电动操作断路器和继电器通过BUI内部控制板完成整个系统工作逻辑状态，DC24V+信号接到第一输出接触器的常闭辅助触点31，辅助触点的另一端32接第二继电器的常闭辅助触点21，辅助触点的另一端22通过第二输出连接器的B4接到外部SIV故障警示灯的1+，指示灯的2
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接DC24V
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；DC24V+信号接到第一电动操作断路器辅助电容操作装置的8点位，控制板的X6
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7、X6
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8分别接到第一电动操作断路器辅助电动操作装置的6和7点位，同时6点位接到继电器常开辅助触点的31，辅助触点的另一端34通过第二连接器的B5接到错误警示灯的1+，指示灯的2
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接到DC24V
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信号，第一电动操作断路器辅助电动操作装置的7点位同时通过第二输出连接器的B7接到第二外部继电器的线圈A+，线圈A
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接DC24V
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信号，主控板的X15
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1接第一电动操作断路器辅助电动操作装置的11点位，主控板的X15
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4接第一电动操作断路器辅助电动操作装置的9点位，主控板的X15
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2接继电器的常闭辅助触点41，辅助触点的另一端42接第一电动操作断路器辅助电动操作装置的10点位，第一电动操作断路器辅助电动操作装置的1和2点位分别接DC24V+和DC24V
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供电电源；DC24V+信号通过第一输出连接器的B20接到第二电动操作断路器辅助电动操作装置的8点位，控制板的X6
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5、X6
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6分别通过第一输出连接器的B18、B19接到第二电动操作断路器辅助电动操作装置的6和7点位，第二电动操作断路器辅助电动操作装置的1和2点位分别接DC24V+和DC24V
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供电电源，控制板的X15
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5\6\8分别通过第一连接器的B14、B15、B16接到第二电动操作断路器辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应急牵引工况下的辅助备用电源，其特征在于，包括输入预充电路、三相逆变电路、LC滤波电路和输出配电单元四个部分；外部DC750V电源通过连接器XS1
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A1\A2接入，通过内部输入防反二极管（D1）接入预充电电路；预充电电路用于根据其输入、输出电压对DC
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LINK电容进行预充电；三相逆变电路用于将预充电电路的输出从直流变换到交流；LC滤波电路用于抑制三相逆变电路交流输出的高次谐波，将三相逆变电路输出滤波为平滑的正弦波；输出配电单元用于BUI与外部SIV的供电切换、分时启动及系统逻辑的实现。2.根据权利要求1所述的应急牵引工况下的辅助备用电源，其特征在于，所述预充电电路包括预充电接触器（KM2）、预充电电阻（RC）、主接触器（KM1）、DC
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LINK电容（C1）和放电电阻（RF）、输入电压传感器（TV1）和电容电压传感器（TV2），高压直流母线电压正通过XS
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A1接到二极管（D1）的阳极，二极管的阴极接到主接触器（KM1）的一端，同时接到预充电接触器（KM2）一端，主接触（KM1）的另一端接到输出1，预充电接触器（KM2）的另一端接到预充电电阻（RC）的一端，预充电电阻（RC）的另一端接输出1，高压直流母线负通过XS1
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A2接入输出点2，输入防反二极管（D1）的阴极同时接到输入电压传感器（TV1）的一端，输入电压传感器（TV1）的另一端接输出点2，电容电压传感器（TV2）的一端接输出点1，另一端接输出点2，DC
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LINK电容（C1）一端接输出点1，另一端接输出点2，放电电阻（RF）一端接输出点1，另一端接输出点2。3.根据权利要求1所述的应急牵引工况下的辅助备用电源，其特征在于，所述三相逆变电路采用6个IGBT组成的三相全控逆变电路，三个桥臂上分别并联第一至第三snubber吸收电容（C2、C3、C4），用于IGBT上电压尖峰的吸收。4.根据权利要求1所述的应急牵引工况下的辅助备用电源，其特征在于，所述LC滤波电路包含三相滤波电抗器（L1），第一至第三输出滤波电容（C5、C6、C7），第一至第三输出电流传感器（TA1、TA2、TA3）和第一至第二输出电压检测传感器（TV3、TV4），三相逆变电路输出的3、4、5点分别通过第一至第三电流传感器（TA1、TA2、TA3）接到三相滤波电抗器L1的1、3、5点，三相滤波电抗器输出2、4、6点分别接输出点6、7、8，第一电压传感器（TV3）一端接输出点6，另一端接输出点7，第二电压传感器（TV4）一端接输出点7，另一端接输出点8，第一滤波电容（C5）一端接输出点7，另一端接输出点8，第二滤波电容（C6）一端接输出点6，另一端接输出点7，第三滤波电容（C7）一端接输出点6，另一端接输出点8。5.根据权利要求1所述的应急牵引工况下的辅助备用电源，其特征在于，所述输出配电单元包含第一至第二输出交流接触器（KJ1、KJ3），第一至第二电动操作断路器（MCB1、MCB2）和继电器（KJ2），LC滤波电路输出的6、7、8点分别接到第一输出接触器（KJ1）的1、3、5点位，第一输出接触器（KJ1）的2、4、6点位分别接到输出连接器（XS1）的B4、B5、B6，第一输出连接器（XS1）的B4、B5、B6分别接到牵引冷却风机（FAN1）的U、V、W，同时输出接触器（KJ1）的2、4、6点位分别接到第二输出接触器（KJ3）的1、3、5点位和第一电动操作断路器（MCB1）的1、3、5点位，第二输出接触器（KJ3）的2、4、6点位接到第一输出连接器（XS1）的B7、B8、B9，第一输出连接器（XS1）的B7、B8、B9接到空气压缩机（COM1）的U、V、W，第一电动操作断路器（MCB1）的2、4、6点位分别接到第一输出连接器（XS1）的B1、B2、B3，第一电动操作断路器（MCB1）的2、4点位分别接继电器（KJ2）的A
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和A+点位，第一输出连接器（XS1）的B1、B2、B3分贝接到辅助变流器（SIV）的U、V、W，同时接到第二电动操作断路器（MCB2）的2、4、6点位，第二电动操作断路器（MCB2）的1、3、5点位分别接到空压机（COM1）的U、V、W。
6.根据权利要求5所述的应急牵引工况下的辅助备用电源，其特征在于，所述第一至第二输出交流接触器（KJ1、KJ3），第一至第二电动操作断路器（MCB1、MCB2）和继电器（KJ2）通过BUI内部控制板（A2）完成整个系统工作逻辑状态，DC24V+信号接到第一输出接触器（KJ1）的常闭辅助触点31，辅助触点的另一端32接第二继电器（KJ2）的常闭辅助触点21，辅助触点的另一端22通过第二输出连接器（XS2）的B4接到外部SIV故障警示灯（HL1）的1+，指示灯的2
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接DC24V
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；DC24V+信号接到第一电动操作断路器辅助电容操作装置（AUX
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MCB1）的8点位，控制板（A2）的X6
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7、X6
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8分别接到第一电动操作断路器辅助电动操作装置（AUX
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MCB1）的6和7点位，同时6点位接到继电器（KJ2）常开辅助触点的31，辅助触点的另一端34通过第二连接器（XS2）的B5接到错误警示灯（HL2）的1+，指示灯的2
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接到DC24V
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信号，第一电动操作断路器辅助电动操作装置（AUX
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MCB1）的7点位同时通过第二输出连接器（XS2）的B7接到第二外部继电器（KK2）的线圈A+，线圈A
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接DC24V
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信号，主控板（A2）的X15
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1接第一电动操作断路器辅助电动操作装置（AUX
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MCB1）的11点位，主控板（A2）的X15
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4接第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：马步春，刘明天，张晨，
申请(专利权)人：南京华士电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：