一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通領(lǐng)域，尤其是涉及一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前內(nèi)燃機車常用的列車供電方式有兩種，一種是采用主輔發(fā)電機組的方式，由輔助發(fā)電機向列車供電。另一種是機車采用獨立的輔助柴油發(fā)電機組、經(jīng)相控整流轉(zhuǎn)換為客車需要的供電電源。
[0003]這種兩種供電方式都存在以下不足之處是:1)增加機車的總重和成本；2)機車運行中調(diào)控性能差，牽引發(fā)電機和列車供電用的輔助發(fā)電機分離的架構(gòu)不利于電能在主發(fā)電機和輔助發(fā)電機兩者之間的自由分配；3)能量浪費，不能利用機車電阻制動時回饋的電能作為列車供電時的電能輸入使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)，解決現(xiàn)有兩種供電方式不利于電能在主發(fā)電機和輔助發(fā)電機兩者之間的自由分配的問題，解決現(xiàn)有兩種供電方式不能利用機車電阻制動時回饋的電能作為列車供電時的電能輸入使用的問題。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]—種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)，包括列車主發(fā)電機、主變流系統(tǒng)和牽引電動機，列車主發(fā)電機通過主變流系統(tǒng)給牽引電動機供電，其特征在于，該系統(tǒng)還包括列車供電柜和輔助變流柜，主變流系統(tǒng)輸出的電能經(jīng)列車供電柜中的變壓器、逆變器后，發(fā)送到輔助變流柜中的變流模塊，所述變流模塊向輔助系統(tǒng)負載供電。
[0007]作為進一步的技術(shù)方案，所述輔助系統(tǒng)負載包括空調(diào)生活用電設(shè)備、排塵風(fēng)機、水栗電機、牽引電機風(fēng)機、空壓機、主發(fā)通風(fēng)機電機和冷卻風(fēng)扇電機，所述變流模塊設(shè)有多個，所述空調(diào)生活用電設(shè)備、排塵風(fēng)機和水栗電機通過一共用的變流模塊取電，所述牽引電機風(fēng)機、空壓機、主發(fā)通風(fēng)機電機和冷卻風(fēng)扇電機各自通過一個變流模塊取電。
[0008]作為進一步的技術(shù)方案，所述牽引電機風(fēng)機設(shè)有兩個，每個通過一個獨立的變流模塊取電，兩個變流模塊之間設(shè)有一個連接開關(guān)。
[0009]作為進一步的技術(shù)方案，所述列車供電柜中設(shè)有兩路列車供電電路，每路列車供電電路均包括變壓器和逆變器，兩個變壓器的輸入端之間設(shè)有一個連接開關(guān)，兩個逆變器的輸出端之間設(shè)有一個連接開關(guān)，每個逆變器均通過一個開關(guān)將電能發(fā)送到輔助變流柜中的變流模塊。
[0010]作為進一步的技術(shù)方案，所述主變流系統(tǒng)設(shè)有兩路牽引電動機供電電路，每路電路均包括整流模塊、牽引逆變模塊和輔助列供模塊，整流模塊通過牽引逆變模塊給牽引電機供電；一路牽引電動機供電電路的整流模塊通過輔助列供模塊給一路列車供電電路供電。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0012]1、本交流輔助系統(tǒng)采用主輔共中間直流技術(shù)的方案，采用機車牽引回路中間直流環(huán)節(jié)的工作電壓(范圍為DC 600?1900V)，不僅降低了機車軸重，而且由于列供直流電能輸入和牽引中間直流環(huán)節(jié)共用的特點，可以實現(xiàn)牽引電能和列供電能彼此之間的實時分配；
[0013]2、在機車電阻制動工況下，可把列車供電作為牽引電機回饋制動時的負載，利用牽引電動機回饋到中間直流環(huán)節(jié)的電能為列車供電提供電能輸入；
[0014]3、采用兩組列車供電電路，雖完全相同，但彼此獨立，互為冗余，當(dāng)一路供電回路故障時，另一路仍然可向旅客列車供電。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0017]實施例
[0018]本發(fā)明提出一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔助系統(tǒng)，采用主輔共中間直流技術(shù)的方案，具體是由主發(fā)電機輸出的三相交流電，通過主變流系統(tǒng)的整流模塊(一般采用整流器)整流為1700V的直流電，然后通過主變系統(tǒng)中的輔助列供模塊(一般采用逆變器)輸出給列車供電柜三相交流電，經(jīng)列車供電柜中變壓器和逆變模塊(一般采用逆變器)進行斬波降壓整流后得到DC600V電壓，該直流電壓可以提供給列車所需的直流用電，同時通過輔助變流柜中獨立的變流模塊(一般采用逆變器)分別向輔助系統(tǒng)負載(如:牽引通風(fēng)機電機、主發(fā)通風(fēng)機電機、冷卻風(fēng)扇電機、空壓機電機、生活用電設(shè)備)供電。
[0019]本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括列車主發(fā)電機(簡稱主發(fā)電機)、主變流系統(tǒng)、牽引電動機、列車供電柜和輔助變流柜。列車主發(fā)電機通過主變流系統(tǒng)給牽引電動機供電。主變流系統(tǒng)輸出的電能經(jīng)列車供電柜中的變壓器、逆變器后，發(fā)送到輔助變流柜中的變流模塊，該變流模塊除了向列車供電以外，還向輔助系統(tǒng)負載供電。
[0020]輔助系統(tǒng)負載包括空調(diào)生活用電設(shè)備、排塵風(fēng)機、水栗電機、牽引電機風(fēng)機、空壓機、主發(fā)通風(fēng)機電機和冷卻風(fēng)扇電機。變流模塊設(shè)有多個。空調(diào)生活用電設(shè)備、排塵風(fēng)機和水栗電機通過一共用的變流模塊取電。牽引電機風(fēng)機、空壓機、主發(fā)通風(fēng)機電機和冷卻風(fēng)扇電機各自通過一個變流模塊取電。牽引電機風(fēng)機、空壓機和冷卻風(fēng)扇電機可設(shè)置多個，當(dāng)設(shè)置多個時，每個都從一個獨立的變流模塊取電。本實施例的空壓機設(shè)有兩個:空壓機I和空壓機2 ;冷卻風(fēng)扇電機設(shè)有兩個:冷卻風(fēng)扇電機I和冷卻風(fēng)扇電機2。
[0021]當(dāng)牽引電機風(fēng)機設(shè)有多個時，還需要考慮供電冗余，提供供電可靠性。本實施例的牽引電機風(fēng)機設(shè)有兩個:牽引電機風(fēng)機I和牽引電機風(fēng)機2，每個通過一個獨立的變流模塊取電，兩個變流模塊之間設(shè)有一個連接開關(guān)，當(dāng)一個變流模塊出現(xiàn)問題時，可以通過另一個變流模塊進行供電，保證供電可靠。
[0022]列車供電柜中設(shè)有兩路列車供電電路，每路列車供電電路均包括變壓器和逆變器，兩個變壓器的輸入端之間設(shè)有一個連接開關(guān)，兩個逆變器的輸出端之間設(shè)有一個連接開關(guān)，每個逆變器均通過一個開關(guān)將電能發(fā)送到輔助變流柜中的變流模塊。設(shè)置相互冗余的兩路列車供電電路，也時為了當(dāng)一路供電回路故障時，另一路仍然可向旅客列車供電。
[0023]另外，主變流系統(tǒng)設(shè)有兩路牽引電動機供電電路，每路電路均包括整流模塊、牽引逆變模塊和輔助列供模塊，整流模塊通過牽引逆變模塊給牽引電機供電；一路牽引電動機供電電路的整流模塊通過輔助列供模塊給一路列車供電電路供電。具體的:
[0024]—路牽引電動機供電電路包括整流模塊1、牽引逆變模塊1、牽引逆變模塊2、牽引逆變模塊3和輔助列供模塊I。整流模塊I分別通過牽引逆變模塊1、牽引逆變模塊2、牽引逆變模塊3給牽引電動機1、牽引電動機2、牽引電動機3供電。輔助列供模塊I給一路列車供電電路供電。
[0025]另一路牽引電動機供電電路包括整流模塊2、牽引逆變模塊4、牽引逆變模塊5、牽引逆變模塊6和輔助列供模塊2。整流模塊2分別通過牽引逆變模塊4、牽引逆變模塊5、牽引逆變模塊6給牽引電動機4、牽引電動機5、牽引電動機6供電。輔助列供模塊2給一路列車供電電路供電。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)，包括列車主發(fā)電機、主變流系統(tǒng)和牽引電動機，列車主發(fā)電機通過主變流系統(tǒng)給牽引電動機供電，其特征在于，該系統(tǒng)還包括列車供電柜和輔助變流柜，主變流系統(tǒng)輸出的電能經(jīng)列車供電柜中的變壓器、逆變器后，發(fā)送到輔助變流柜中的變流模塊，所述變流模塊向輔助系統(tǒng)負載供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助系統(tǒng)負載包括空調(diào)生活用電設(shè)備、排塵風(fēng)機、水栗電機、牽引電機風(fēng)機、空壓機、主發(fā)通風(fēng)機電機和冷卻風(fēng)扇電機，所述變流模塊設(shè)有多個，所述空調(diào)生活用電設(shè)備、排塵風(fēng)機和水栗電機通過一共用的變流模塊取電，所述牽引電機風(fēng)機、空壓機、主發(fā)通風(fēng)機電機和冷卻風(fēng)扇電機各自通過一個變流模塊取電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)，其特征在于，所述牽引電機風(fēng)機設(shè)有兩個，每個通過一個獨立的變流模塊取電，兩個變流模塊之間設(shè)有一個連接開關(guān)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)，其特征在于，所述列車供電柜中設(shè)有兩路列車供電電路，每路列車供電電路均包括變壓器和逆變器，兩個變壓器的輸入端之間設(shè)有一個連接開關(guān)，兩個逆變器的輸出端之間設(shè)有一個連接開關(guān)，每個逆變器均通過一個開關(guān)將電能發(fā)送到輔助變流柜中的變流模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)，其特征在于，所述主變流系統(tǒng)設(shè)有兩路牽引電動機供電電路，每路電路均包括整流模塊、牽引逆變模塊和輔助列供模塊，整流模塊通過牽引逆變模塊給牽引電機供電；一路牽引電動機供電電路的整流模塊通過輔助列供模塊給一路列車供電電路供電。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種帶列車供電功能的內(nèi)燃機車交流輔動系統(tǒng)，包括列車主發(fā)電機、主變流系統(tǒng)和牽引電動機，列車主發(fā)電機通過主變流系統(tǒng)給牽引電動機供電，該系統(tǒng)還包括列車供電柜和輔助變流柜，主變流系統(tǒng)輸出的電能經(jīng)列車供電柜中的變壓器、逆變器后，發(fā)送到輔助變流柜中的變流模塊，所述變流模塊向輔助系統(tǒng)負載供電。本發(fā)明具有可以實現(xiàn)牽引電能和列供電能彼此之間的實時分配；可把列車供電作為牽引電機回饋制動時的負載，利用牽引電動機回饋到中間直流環(huán)節(jié)的電能為列車供電提供電能輸入；供電穩(wěn)定性高的優(yōu)點。
【IPC分類】B60L1/00
【公開號】CN105216630
【申請?zhí)枴緾N201510685234
【發(fā)明人】伍華, 朱延?xùn)|, 朱兵, 廖忠文, 李剛, 葉頂康
【申請人】南車資陽機車有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月21日