列车车辆供电电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种供电电路，尤其涉及一种用于列车车辆的供电电路，属于机车车辆领域。
【背景技术】
[0002]我国前期电力机车牵引旅客列车时，为了保证列车车辆照明、取暖、加热炉、空调等供电，在列车中编有向列车供电的供电车。为了提高列车运行的经济性，后续开发了列车供电装置，机车可以实现向列车车辆提供DC 600V电源。
[0003]随着交流传动技术和控制技术的发展，机车的再生制动技术和逆变技术已经成熟，并在我国开始大量采用和应用。从而也为新的供电方式提供了基础。
[0004]以HXD3C机车为例，该机车的列车供电电路是通过接触网受流，经牵引变压器次边输出860V单相交流电，然后通过相控整流，最后经过滤波向列车车辆提供DC600V电源。电路连接为，牵引变压器的列车供电绕组输出端与相控整流器的输入端连接，相控整流器的输出端将输出直流电压供电。
[0005]现有的供电电路存在以下缺点:
[0006](1)功率因数低
[0007]由于采用相控整流技术，功率因数低，最高达到0.9。
[0008](2)过分相期间需要断电
[0009]目前的机车通过分相区时，由于分相区区间接触网没有电压，机车将分断主断路器，牵引变压器失电，列车供电电路将失去电源，不能向列车车辆供电，车辆中的加热器、空调等将停止工作。
【发明内容】
[0010]本发明是针对现有的列车车辆供电电路的不足，为改善功率因数和过分相不能连续供电的问题，尽量降低重量和成本，并向列车车辆提供相同标准的直流600V电源。本发明提出了一种新型的向列车车辆供电的电路。
[0011]这种列车车辆供电电路，机车牵引变压器的输出端与牵引整流器的输入端连接，牵引整流器的输出端与供电逆变器的输入端连接，供电逆变器的输出端与隔离变压器的输入端连接，隔离变压器的输出端与供电整流器的输入端连接，供电整流器的输出端输出直流电压供电。
[0012]所述的牵引整流器为四象限整流器。
[0013]所述的供电逆变器为三相逆变器。
[0014]所述的隔离变压器为三相隔离变压器。
[0015]所述的供电整流器采用二极管三相桥式整流电路。
[0016]本发明优点在于:该电路由于是在主变流器的直流环节取电，在直流环节之前是采用的四象限变流技术，可以保证机车的功率因数接近于1.0，减少了等效干扰电流，降低了电磁干扰，达到了绿色环保的目的。
[0017]另外机车在过分相区时，通过牵引电动机的再生制动，向中间直流回路馈电，这样该供电电路将一直有电，可以保证了列车车辆不间断供电。
【附图说明】
[0018]图1为列车车辆供电电路的电路原理图。
[0019]图2为列车车辆供电电路的电路图。
[0020]图3为列车控制示意图。
[0021]附图标记如下:1_牵引变压器，2-四象限整流器，3-牵引逆变器，4-牵引电动机，5_供电逆变器，6-隔离变压器，7-供电整流器，IN-电流输入端，OUT-供电端，0UT1-向列车供电1，0UT2-向列车供电2，A-主变流器1，B-主变流器2。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对列车车辆供电电路进行进一步说明。
[0023]这种列车车辆供电电路，如图1所示，列车牵引变压器的输出端与牵引整流器的输入端连接，牵引整流器的输出端与供电逆变器的输入端连接，供电逆变器的输出端与隔离变压器的输入端连接，隔离变压器的输出端与供电整流器的输入端连接，供电整流器的输出端输出直流电压供电。
[0024]如图2所示所述的牵引整流器2为四象限整流器。所述的供电逆变器5为三相逆变器。所述的隔离变压器6为三相隔离变压器。所述的供电整流器7采用二极管三相桥式整流电路。
[0025]如图2所示，在主变流器A和主变流器B内部分别增加一组列车供电电路，列车供电电路的输出端0UT1和0UT2分别向列车提供DC600V电压。两个主变流器的工作原理相同，以主变流器A为例进行说明。列车供电逆变器5输入端直接从主变流器的直流环节取电，并将主变流器三组直流环节并联，该直流电压经三相供电逆变器5逆变后，输出三相交流电，经隔离变压器6高频隔离降压后，与现有技术中的三组牵引变流环节完全隔离，经供电整流器整流后向列车供电。这样机车的牵引回路就和列车车辆的供电回路进行了分离。该电路是通过机车受电弓受流后，受电弓将电流输出给牵引变压器1原边，经牵引变压器1降压，在牵引变压器1的次边感应出AC1450V电压，该电压通过四象限整流器2后斩波成稳定的DC2800V电压，该直流电压通过三相供电逆变器5逆变后输出2150V三相交流电，并送至隔离变压器6，隔离变压器6将电压降至AC459V，该电压通过供电整流器自然换流后输出稳定的DC600V电压。
[0026]如图3列车控制示意图所示，当负载变动后，通过供电整流器直流侧的电压传感器检测直流回路输出电压，反馈到列车供电逆变器控制装置，控制列车供电逆变器的输出电压大小，进一步控制直流输出电压，使输出电压稳定在DC600V。由于采用了隔离变压器6，这样机车的牵引回路就和列车车辆的供电回路进行了分离，不会由于车辆的接地等故障造成机车牵引回路不能工作，同时也能分辨出是机车接地还是车辆接地故障，达到快速判断和处理故障。
[0027]由于机车供电电路的电压取自牵引变流器的直流环节，这样列车供电电路属于四象限整流负载电路的一部分。而四象限技术可以保证机车原边受电弓接触网功率因数接近于1.0，减少等效干扰电流和电磁污染，更加环保。采用此电路后，机车在通过分相区时，主断路器断开，不能从接触网上受流。但由于此电路接在直流中间回路，并且机车在过分相区时具有一定的速度，可以采用再生制动的方式，将牵引电动机4作为发电机运行，牵引逆变器3作为整流器工作，这样由牵引电动机4发出的电通过牵引逆变器4整流后送给中间直流环节，再通过列车供电逆变器、隔离变压器、供电整流器后，向列车供电，实现在机车过分相区时不间断向列车车辆供电。减少了车辆空调、加热器等频繁启动，延长了寿命，为旅客提供良好、舒适的环境。
【主权项】
1.一种列车车辆供电电路，其特征在于:机车牵引变压器的输出端与牵引整流器的输入端连接，牵引整流器的输出端与供电逆变器的输入端连接，供电逆变器的输出端与隔离变压器的输入端连接，隔离变压器的输出端与供电整流器的输入端连接，供电整流器的输出端输出直流电压供电。2.根据权利要求1所述的列车车辆供电电路，其特征在于:所述的牵引整流器为四象限整流器。3.根据权利要求1所述的列车车辆供电电路，其特征在于:所述的供电逆变器为三相逆变器。4.根据权利要求1所述的列车车辆供电电路，其特征在于:所述的隔离变压器为三相隔离变压器。5.根据权利要求1所述的列车车辆供电电路，其特征在于:所述的供电整流器采用二极管三相桥式整流电路。
【专利摘要】本发明公开了一种列车车辆供电电路，机车牵引变压器的输出端与牵引整流器的输入端连接，牵引整流器的输出端与供电逆变器的输入端连接，供电逆变器的输出端与隔离变压器的输入端连接，隔离变压器的输出端与供电整流器的输入端连接，供电整流器的输出端输出直流电压供电。该电路由于是在主变流器的直流环节取电，在直流环节之前是采用的四象限技术，可以保证机车的功率因数接近于1.0，减少了等效干扰电流，降低了电磁干扰，达到了绿色环保的目的。机车在过分相区时，通过牵引电动机的再生制动，向中间直流回路馈电，这样该供电电路将一直有电，可以保证了列车车辆不间断供电。
【IPC分类】H02M3/335, B60L5/18
【公开号】CN105383305
【申请号】CN201510849983
【发明人】张丽红, 杨守君, 郝凤荣, 李新, 张彦民
【申请人】中国北车集团大连机车车辆有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月28日