本實用新型涉及變流裝置領(lǐng)域，更具體地，涉及一種變流器主電路。

背景技術(shù)：

列車中主要含三種變流器：牽引變流器、輔助變流器、列車供電單元。現(xiàn)有的列車中，通常將三種變流器做成三個變流柜。部分列車中，牽引變流器和輔助變流器通過共中間直流回路集成在一個變流柜，當運行途中發(fā)生故障導(dǎo)致牽引變流器無法啟動正常工作時，輔助變流器也無法工作，從而導(dǎo)致列車空調(diào)系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等無法工作。

另外，如圖1所示，通常牽引變流器中含二次諧波電路，濾除因四象限整流產(chǎn)生的二次諧波。二次諧波電路由電力電容和電抗器組成，兩者體積大，重量大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有變流器主電路的不足，提供一種運行可靠、高集成、體積小的變流器主電路。

本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

提供一種變流器主電路，包括牽引變流電路、輔助變流電路以及列供整流電路；所述牽引變流電路、輔助變流電路、列供整流電路均包括整流單元、中間直流回路；所述整流單元外接供電電源，用于將交流電整定為恒定的直流電并輸入中間直流回路；所述牽引變流電路、輔助變流電路還包括與中間直流回路相連的逆變單元；牽引變流電路中的逆變單元將中間直流回路輸出的直流電逆變成電壓和頻率可調(diào)的交流電給牽引電機；輔助變流電路將中間直流回路輸出的直流電逆變成恒定的電壓和頻率，通過濾波電路的濾波后，外接輔變負載；所述列供整流電路的中間直流回路輸出的直流電供給列供管理柜。

本實用新型將三種變流器主電路集成至一個變流器主電路中，在滿足系統(tǒng)運行可靠性的同時，有效減小了變流器的體積；同時，通過對逆變側(cè)的控制能夠?qū)崿F(xiàn)對中間直流回路電壓的穩(wěn)定作用，無需二次諧波電路，進一步減少了變流器體積。

優(yōu)選地，所述牽引變流電路、輔助變流電路以及列供整流電路的整流單元外接的供電電源相互獨立。三種變流器主電路各自采用獨立的電源，避免了傳統(tǒng)牽引變流器中，一個中間直流回路發(fā)生故障，其他變流器也無法工作的現(xiàn)象，提高了變流器運行的穩(wěn)定性和可靠性。

進一步地，所述牽引變流電路和輔助變流電路的中間直流回路的接地點并聯(lián)，接至外部輸入的接地點E，實現(xiàn)柜體地與電氣地分開接地。

進一步地，至少包括一重牽引變流電路。

進一步優(yōu)選地，變流器主電路中包括兩重牽引變流電路?？梢酝瑫r為兩重電機負載供電。

進一步地，所述兩重牽引變流電路分別設(shè)有支撐電容C1、支撐電容C2；支撐電容C1的兩端分別連接第一重牽引變流電路的整流單元的輸出端，支撐電容C2的兩端分別連接第二重牽引變流電路的整流單元的輸出端；電阻R2和電阻R3串聯(lián)后與支撐電容C1并聯(lián)，電阻R6和電阻R7串聯(lián)后與支撐電容C2并聯(lián)；輔助變流電路中的直流回路設(shè)有兩端與整流單元輸出端連接的支撐電容C3，電阻R10與電阻R11串聯(lián)后與支撐電容C3并聯(lián)；電阻R2和電阻R3的公共連接點、電阻R6和電阻R7的公共連接點、電阻R10與電阻R11的公共連接點相連后共接外部輸入的接地點E。

進一步地，每個中間直流回路均包含有快速放電電阻?？梢钥焖籴尫胖坞娙萆系碾妷?。

進一步地，所述兩重牽引變流電路中，分別包括與各自的支撐電容并聯(lián)連接的由電力開關(guān)元件控制導(dǎo)通的快速放電電阻RCH1和快速放電電阻RCH2，該電阻也是穩(wěn)定中間直流電壓的斬波電阻。

進一步地，所述輔助變流電路包括快速放電電阻RF；快速放電電阻RF與開關(guān)KF串聯(lián)后與支撐電容C3并聯(lián)連接。

進一步地，所述列供整流電路包括快速放電電阻RL、兩端與其整流單元的輸出端連接的支撐電容C4；快速放電電阻RL與開關(guān)KL串聯(lián)后與支撐電容C4并聯(lián)連接。

在變流器主電路運行時，牽引變流電路、輔助變流電路、列供整流電路均有相互獨立的電源分別進行電源供給，當任意一重發(fā)生故障時，其余電路不受影響可以正常運行。各自的整流單元分別將牽引變流電路、輔助變流電路、列供整流電路的獨立電源所提供的交流電整定為恒定的直流電并輸入各自的中間直流回路。牽引變流電路、輔助變流電路的逆變單元將各自對應(yīng)的中間直流回路輸出的直流電逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的交流電，分別供給電機負載、輔變負載，列供整流電路的直流電通過中間直流回路供給列供管理柜。當變流器主電路運行停止時，每個中間直流回路的放電電阻可放掉快速各自回路支撐電容上的殘余電量。

本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)來說，具有以下有益效果：

本實用新型具有運行可靠、輕量化的特點。具體來說，將三種變流器主電路集成于一個主電路，減少了三種變流器所占的體積和重量；三種變流器分別采用獨立的電源進行供電，互不影響，提高了變流器主電路的運行穩(wěn)定性和可靠性；將每一重中間直流回路接地點并聯(lián)，共接一個接地點，確保了柜內(nèi)電氣地電位相等的同時，又減少了整車布線；每一重中間直流回路均設(shè)有快速放電電阻，可在停止運行后快速釋放中間支撐電容上的電壓；并且，本實用新型通過對逆變側(cè)的控制，取消了傳統(tǒng)的二次諧波電路，在確保中間直流回路電壓穩(wěn)定的同時，進一步減少了變流器的體積。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)變流器主電路。

圖2為實施例1變流器主電路示意圖。

圖3為實施例2變流器主電路示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本實用新型的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

實施例1

如圖2所示，本實施例提供一種變流器主電路，包括一重牽引變流電路、一重輔助變流電路以及一重列供整流電路。輔助變流電路、列供整流電路均包括整流單元、中間直流回路；整流單元外接供電電源，用于將交流電整定為恒定的直流電并輸入中間直流回路；牽引變流電路、輔助變流電路還包括與中間直流回路相連的逆變單元；牽引變流電路中的逆變單元將中間直流回路輸出的直流電逆變成電壓和頻率可調(diào)的交流電給牽引電機；輔助變流電路將中間直流回路輸出的直流電逆變成恒定的電壓和頻率，通過濾波電路的濾波后，外接輔變負載；列供整流電路的中間直流回路輸出的直流電供給列供管理柜。

如圖1所示，傳統(tǒng)的變流器主電路中包含有二次諧波電路。電路復(fù)雜，占用體積大。本實施例通過對逆變側(cè)的控制以及支撐電容選型，中間直流回路電壓能穩(wěn)定在正負5%的波動范圍內(nèi)，無需二次諧波電路。滿足系統(tǒng)運行的同時，簡化了電路，減少了體積重量。

牽引變流電路包括整流單元4QS2、中間直流回路以及逆變單元INV2，逆變單元INV2外接電機負載。整流單元4QS2的a2、x2接點外接第一供電電源。牽引變流電路設(shè)置有兩端與整流單元4QS2輸出端連接的支撐電容C2，電阻R6和電阻R7串聯(lián)后與支撐電容C2并聯(lián)。中間直流回路中設(shè)有快速放電電阻RCH2，與支撐電容C2并聯(lián)。

輔助變流電路包括整流單元4QS3、中間直流回路以及逆變單元INV3，逆變單元INV3通過濾波電路的濾波后外接輔變負載。整流單元4QS3的a3、x3接點外接第二供電電源。輔助變流電路中的中間直流回路設(shè)有兩端與整流單元4QS3輸出端連接的支撐電容C3，電阻R10與電阻R11串聯(lián)后與支撐電容C3并聯(lián)。中間直流回路設(shè)有快速放電電阻RF，放電電阻RF與開關(guān)KF串聯(lián)后與支撐電容C3并聯(lián)連接。

列供整流電路包括整流單元4QS4、中間直流回路，中間直流回路輸出的直流電供給列供管理柜；整流單元4QS4的a4、x4接點外接第三供電電源。列供整流電路中設(shè)有快速放電電阻RL、兩端與整流單元輸出端連接的支撐電容C4；快速放電電阻RL與開關(guān)KL串聯(lián)后與支撐電容C4并聯(lián)連接。

電阻R6和電阻R7的公共連接點、電阻R10與電阻R11的公共連接點相連后共接地點E。

在變流器主電路運行時，由第一供電電源、第二供電電源、第三供電電源分別為牽引變流電路、輔助變流電路、列供整流電路提供電源；第一供電電源、第二供電電源、第三供電電源相互獨立；當任意一重發(fā)生故障時，其余電路均可以正常運行。整流單元4QS2、整流單元4QS3、整流單元4QS4分別將第一供電電源、第二供電電源、第三供電電源提供的交流電整定為恒定的直流電并輸入各自的中間直流回路。逆變單元INV2、逆變單元INV3將各自對應(yīng)的中間直流回路輸出的直流電逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的交流電，分別供給電機負載M2、輔變負載，列供整流電路的直流電通過中間直流回路供給列供管理柜。

當變流器主電路運行停止時，放電電阻RCH2可快速放掉支撐電容C2上的殘余電量；通過閉合開關(guān)KF、開關(guān)KL，快速放電電阻RF、快速放電電阻RL可快速放掉支撐電容C3、支撐電容C4上的殘余電量。

實施例2

如圖3所示，本實施例提供一種變流器主電路，包括兩重牽引變流電路、一重輔助變流電路以及一重列供整流電路。輔助變流電路、列供整流電路均包括整流單元、中間直流回路；整流單元外接供電電源，用于將交流電整定為恒定的直流電并輸入中間直流回路；牽引變流電路、輔助變流電路還包括與中間直流回路相連的逆變單元；牽引變流電路中的逆變單元將中間直流回路輸出的直流電逆變成電壓和頻率可調(diào)的交流電給牽引電機；輔助變流電路將中間直流回路輸出的直流電逆變成恒定的電壓和頻率，通過濾波電路的濾波后，外接輔變負載；列供整流電路的中間直流回路輸出的直流電供給列供管理柜。

本實施例包括兩重牽引變流電路，可同時對兩重電機負載進行供電。

第一重牽引變流電路包括整流單元4QS1、中間直流回路以及逆變單元INV1，逆變單元INV1外接電機負載。整流單元4QS1的a1、x1接點外接第一供電電源。牽引變流電路設(shè)置有兩端與整流單元4QS1輸出端連接的支撐電容C1，電阻R2和電阻R3串聯(lián)后與支撐電容C1并聯(lián)。中間直流回路中設(shè)有快速放電電阻RCH1，與支撐電容C1并聯(lián)。

第二重牽引變流電路包括整流單元4QS2、中間直流回路以及逆變單元INV2，逆變單元INV2外接電機負載。整流單元4QS2的a2、x2接點外接第二供電電源。牽引變流電路設(shè)置有兩端與整流單元4QS2輸出端連接的支撐電容C2，電阻R6和電阻R7串聯(lián)后與支撐電容C2并聯(lián)。中間直流回路中設(shè)有快速放電電阻RCH2，與支撐電容C2并聯(lián)。

輔助變流電路包括整流單元4QS3、中間直流回路以及逆變單元INV3，逆變單元INV3通過濾波電路的濾波后外接輔變負載。整流單元4QS3的a3、x3接點外接第三供電電源。輔助變流電路中的直流回路設(shè)有兩端與整流單元4QS3輸出端連接的支撐電容C3，電阻R10與電阻R11串聯(lián)后與支撐電容C3并聯(lián)。中間直流回路設(shè)有快速放電電阻RF，放電電阻RF與開關(guān)KF串聯(lián)后與支撐電容C3并聯(lián)連接。

列供整流電路包括整流單元4QS4、中間直流回路，中間直流回路輸出的直流電供給列供管理柜；整流單元4QS4的a4、x4接點外接第四供電電源。列供整流電路中設(shè)有快速放電電阻RL、兩端與整流單元輸出端相連的支撐電容C4；快速放電電阻RL與開關(guān)KL串聯(lián)后與支撐電容C4并聯(lián)連接。

電阻R2和電阻R3的公共連接點、電阻R6和電阻R7的公共連接點、電阻R10與電阻R11的公共連接點相連后共接地點E。尤其對于包含有多重牽引變流電路的主電路來說，此種接地方法，能夠有效簡化布線，進一步減少主電路的占用體積。

在變流器主電路運行時，由第一供電電源、第二供電電源、第三供電電源、第四供電電源分別為第一重牽引變流電路、第二重牽引變流電路、輔助變流電路、列供整流電路提供電源；第一供電電源、第二供電電源、第三供電電源、第四供電電源相互獨立；當任意一重發(fā)生故障時，其余電路均可以正常運行。整流單元4QS1、整流單元4QS2、整流單元4QS3、整流單元4QS4分別將第一供電電源、第二供電電源、第三供電電源、第四供電電源提供的交流電整定為恒定的直流電并輸入各自的中間直流回路。逆變單元INV1、逆變單元INV2、逆變單元INV3將各自對應(yīng)的中間直流回路輸出的直流電逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的交流電，分別供給電機負載M1、電機負載M2、輔變負載，列供整流電路的直流電通過中間直流回路供給列供管理柜。

當變流器主電路運行停止時，放電電阻RCH1、放電電阻RCH2分別快速放掉支撐電容C1、支撐電容C2上的殘余電量；通過閉合開關(guān)KF、開關(guān)KL，快速放電電阻RF、快速放電電阻RL可快速放掉支撐電容C3、支撐電容C4上的殘余電量。

本實用新型對變流器主電路進行了輕量化設(shè)計的同時，保證了電路運行的穩(wěn)定性和可靠性，具有重要的推廣價值。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。