一种适合混合动力机车供电的辅助传动装置电源制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供的适合混合动力机车供电的辅助传动装置电源，直接从直流母线上取直流电，再将取的直流电经过逆变器逆变为交流电，从而为机车上的辅助传动装置进行供电。直流母线上的直流电可以来自整流器的输出端，整流器的输入端连接牵引供电主发电机的输出端；直流母线上的直流电也可以来自动力蓄电池或者来自机车制动反馈能量单元。该电源不需要机车上专门提供交流辅助发电机，因此，不需要额外提供整流器，直接将机车上现有的直流电逆变为交流电来为辅助传动装置进行供电。这样减少了元器件，因此，可以减小整个电源的体积，同时降低了机车故障率和设备维护的工作量和成本。且该电源相对于液压辅助传动系统提高了工作效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及混合动力机车供电
，特别涉及一种适合混合动力机车供电的辅助传动装置电源。
技术介绍
混合动力机车既可以通过锂电池供电进行传动运行，又可以通过柴油机牵引进行传动运行。混合动力机车除了牵引运行需要电源以外，辅助传动装置也需要供电，例如，辅助传动装置为空调、冷却风扇等。现有技术中内燃机车交流辅助传动装置主要有三种第一种是液压传动、机械传动和直流电机传动相结合的方式，柴油机牵引液压系统通过调节油量达到控制风扇转速的目的，机械传动经过变速箱采用机械连接方式通过柴油机运行传动风扇运行，空气压缩机则采用直流电机驱动运行。但是这种方式存在效率低、污染大、故障率高、振动噪音大、日常维护困难等诸多弊端。第二种辅助交流传动装置的电源采用AC-DC-AC模式，通过在机车上增加交流辅助发电机，交流辅助发电机输出的交流电经过整流器整流后发送给逆变器，逆变器将整流后的直流电逆变为交流电，逆变后的交流电为辅助交流传动装置进行供电。但是，第二种电源需要在机车上增加辅助交流发电机和变速箱等部件，并且还需要在装置中单独增加整流器，这增加了机车上的设备，同时增加了机车故障率和设备维护的工作量。第三种辅助传动为变极控制方式。辅助传动装置为变极类电动机。电源来自交流发电机。通过控制中间控制器件，例如接触器，改变电动机的极对数来实现负载的功率调节。但是，第三种方式需要增加交流发电机、变速箱、变极控制柜等部件，并且此方式存在电动机启动电流冲击大、对发电机的容量要求高，调速范围窄等缺点。总之，上述三种电源均存在诸多弊端，因此，提供一种效率高、设备少的辅助交流传动装置的电源是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种适合混合动力机车供电的辅助交流传动装置电源，且效率比较高、设备较少。本技术提供一种混合动力机车辅助传动装置的电源，包括逆变器和逆变控制器；所述逆变器的输入端连接直流母线，将直流母线上的直流电逆变为交流电；所述直流母线上的直流电来自整流器的输出端，或来自动力蓄电池，或来自机车制动反馈能量单元；当直流母线上的直流电来自整流器的输出端时，所述整流器的输入端连接牵引供电主发电机的输出端；所述逆变器的输出端连接辅助传动装置；所述逆变控制器控制逆变器中功率器件的开关状态，以使逆变器输出预定频率和幅值的电源为辅助传动装置供电。优选地，所述逆变器为三相全桥逆变器。优选地，所述逆变器为至少一个，所有逆变器的输入端连接所述直流母线，每个逆变器的输出端为不同的辅助传动装置供电。优选地，所述逆变控制器采集机车信号，根据采集的机车信号控制逆变器的输出电源。优选地，所述逆变控制器接收机车控制器的数字控制信号。优选地，还包括连接在直流母线和逆变器之间的直流充电模块；该直流充电模块包括电抗器、第一电阻和第一二极管；直流母线上的直流电经过依次串联的电抗器、第一电阻和第一二极管为支撑电容充电；所述支撑电容并联于所述逆变器的正输入端和负输入端。优选地，还包括连接于电抗器和逆变器的正输入端之间的晶闸管；逆变控制器检测所述支撑电容的电压达到预定值以后，控制所述直流充电模块与所述支撑电容断开，控制所述直流充电模块的输出端连接所述晶间管的控制端，驱动所述晶闸管导通完成充电过程。与现有技术相比，本技术具有以下优点本技术提供的适合混合动力机车供电的辅助交流传动装置电源，直接从直流母线上取直流电，再将取的直流电经过逆变器逆变为交流电，从而为机车上的辅助传动装置进行供电。直流母线上的直流电可以来自整流器的输出端，整流器的输入端连接牵引供电主发电机的输出端；直流母线上的直流电也可以来自动力蓄电池或者来自机车制动反馈能量单元。该电源不需要机车上专门提供交流辅助发电机，因此，不需要额外提供整流器， 直接将机车上现有的直流电逆变为交流电来为辅助传动装置进行供电。这样减少了元器件，因此，可以减小整个电源的体积，同时降低了机车故障率和设备维护的工作量和成本。 且该电源相对于液压辅助传动系统提高了工作效率。附图说明图1是本技术提供的混合动力机车辅助交流传动装置的电源实施例一结构图；图2是本技术提供的混合动力机车辅助交流传动装置的电源实施例二结构图；图3是本技术提供的混合动力机车辅助交流传动装置的电源实施例三电路图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。参见图1，该图为本技术提供的混合动力机车辅助交流传动装置的电源实施例一结构图。本实施例提供的混合动力机车辅助传动装置的电源，包括逆变器100和逆变控制器200 ；所述逆变器100的输入端连接直流母线，将直流母线上的直流电逆变为交流电；所述直流母线上的直流电来自整流器300的输出端，或来自动力蓄电池400，或来机车制动反馈能量单元500 ；当直流母线上的直流电来自整流器300的输出端时，所述整流器300的输入端连接牵引供电主发电机600的输出端；需要说明的是，当机车在站内车库时，地面电源可以为动力蓄电池400进行充电； 当机车离开车库运行时，主发电机600可以通过整流器为动力蓄电池400进行充电。所述逆变器100的输出端连接辅助传动装置700 ；所述逆变控制器200控制逆变器100中功率器件的开关状态，以使逆变器100输出预定频率和幅值的电源为辅助传动装置700供电。需要说明的是，辅助传动装置700可以为柴油机冷却风扇、通风机、空气压缩机、 空调、等机车交流设备。本技术提供的适合混合动力机车供电的辅助交流传动装置电源，直接从直流母线上取直流电，再将取的直流电经过逆变器逆变为交流电，从而为机车上的辅助传动装置进行供电。直流母线上的直流电可以来自整流器的输出端，整流器的输入端连接牵引供电主发电机的输出端；直流母线上的直流电也可以来自动力蓄电池或者来自机车制动反馈能量单元。该电源不需要机车上专门提供交流辅助发电机，因此，也不需要提供整流器，直接将机车上现有的直流电逆变为交流电来为辅助传动装置进行供电。这样减少了元器件， 因此，可以减小整个电源的体积，同时降低了机车故障率和设备维护的工作量和成本。且该电源相对于液压辅助传动系统提高了工作效率。本技术提供的混合动力机车辅助传动装置的电源采用直流输入，该直流输入可以有两路，一路来自牵引供电主发电机，经过整流器输出直流电；另一路直流电来自蓄电池，或机车制动反馈能量单元，当主发电机不运行时，仍然可以通过蓄电池为辅助传动装置进行供电。需要说明的是，本技术提供的混合动力机车辅助传动装置的电源中的所述逆变器优选采用三相全桥逆变器。需要说明的是，由于机车上的辅助传动装置不止一个，因此，所述逆变器为至少一个，所有逆变器的输入端连接所述直流母线，将直流电源变换为交流电源为辅助传动装置供电，辅助传动装置的数量可以等于或大于逆变器的数量。。参见图2，该图为本技术提供的混合动力机车辅助交流传动装置的电源实施例二结构图。本实施例提供的电源与实施例一提供的电源的区别是逆变控制器200需要采集机车信号，还接收机车控制器800发送的数字量控制信号。所述逆变控制器200采集机车信号，根据采集的机车信号控制逆变器100输出的交流电。需要说明的是，逆变控制器200本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种适合混合动力机车供电的辅助传动装置电源，其特征在于，包括：逆变器和逆变控制器；所述逆变器的输入端连接直流母线，将直流母线上的直流电逆变为交流电；所述直流母线上的直流电来自整流器的输出端，或来自动力蓄电池，或来自机车制动反馈能量单元；当直流母线上的直流电来自整流器的输出端时，所述整流器的输入端连接牵引供电主发电机的输出端；所述逆变器的输出端连接辅助传动装置；所述逆变控制器控制逆变器中功率器件的开关状态，以使逆变器输出预定频率和幅值的电源为辅助传动装置供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭学标，魏文海，唐勇军，邹建军，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43