带二次滤波电路的牵引变流器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高速动车组技术领域，尤其涉及一种带二次滤波电路的牵引变流器。
【背景技术】
[0002] 高速动车组技术近年来得到了飞速的发展，牵引变流器是高速动车组的重要组成 部分。牵引变流器输出三相交流电驱动高速动车组内的牵引电机运行，从而驱动动车组的 运行。
[0003] 牵引变流器一般由整流器、逆变器等组成。其中，整流器对输入的交流电进行整 流处理，逆变器用于将整流处理后的直流电变为交流电，以驱动牵引电机运行。但是，整流 器整流输出的电压中仍会含有大量的二次谐波分量，这些二次谐波分量会导致电压波形畸 变，不但会对变流器中其他器件造成损害，还会导致牵引变流器运行出现异常，影响牵引电 机的运行。因此，保证整流器输出电压波形稳定，尽量降低谐波，对于牵引电机的可靠运行 以及牵引变流器的器件安全至关重要。
【发明内容】
[0004] 针对上述存在的问题，本发明提供一种带二次滤波电路的牵引变流器，用以实现 对牵引电机的安全、可靠控制。
[0005] 本发明提供了一种带二次滤波电路的牵引变流器，包括：
[0006] 依次连接的整流电路、二次滤波电路和逆变电路；
[0007] 所述整流电路包括并联的至少一个四象限整流器，每个所述四象限整流器的两个 输出端分别连接在母线的正端和负端；
[0008] 所述二次滤波电路连接在所述母线的正端和负端间，用于滤除母线电压中的二次 谐波；
[0009] 所述二次滤波电路包括至少两个并联连接的滤波电容、至少两个并联连接的滤波 电感和至少一个放电电阻，所述至少一个放电电阻串联后并联连接在所述滤波电容的两 端，所述滤波电感与所述滤波电容串联；
[0010] 所述逆变电路包括并联的至少一个三相逆变器，每个所述三相逆变器的两个输入 端分别连接在所述母线的正端和负端，每个所述三相逆变器的三相输出端分别连接在至少 一个牵引电机的对应三相输入端。
[0011] 本发明提供的带二次滤波电路的牵引变流器，包括依次连接的整流电路、二次滤 波电路和逆变电路。其中，整流电路包括并联连接的至少一个四象限整流器；二次滤波电 路，用于滤除整流电路输出电压中的二次谐波，使得输入逆变电路的电压更加准确稳定；逆 变电路包括至少一个并联的逆变器，用于将输入其的直流电转换为交流电以驱动牵引电机 运行。通过滤除输入电压中的二次谐波，使得输入逆变器的电压准确可靠，有利于保证对牵 引电机的安全可靠驱动。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明带二次滤波电路的牵引变流器实施例一的电路结构示意图；
[0013] 图2为本发明带二次滤波电路的牵引变流器实施例二的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 图1为本发明牵引变流器实施例一的电路结构示意图，如图1所示，该牵引变流器 包括：
[0015] 依次连接的整流电路1、二次滤波电路2和逆变电路3 ;
[0016] 具体地，其中，所述整流电路1包括并联的至少一个四象限整流器，每个所述四象 限整流器的两个输出端分别连接在母线的正端VDC+和负端VDC-。
[0017] 本实施例中，以四象限整流器的数量为2个为例，两个四象限整流器分别表示为 11和12。第一四象限整流器11和第二四象限整流器12并联，且第一四象限整流器11的 第一输出端E1和第二输出端F1分别连接在母线的正端VDC+和负端VDC-，第一四象限整流 器11的第一输入端A3和第二输入端B3用于接收输入电压；第二四象限整流器12的第一 输出端E2和第二输出端F2分别连接在母线的正端VDC+和负端VDC-，第二四象限整流器 12的第一输入端A4和第二输入端B4用于接收另一输入电压。其中，这两个四象限整流器 的输入都是频率为50Hz的交流电。
[0018] 具体地，所述二次滤波电路2连接在所述母线的正端VDC+和负端VDC-间，用于滤 除所述整流电路1输出电压即母线电压中的二次谐波；所述二次滤波电路2包括至少两个 并联连接的滤波电容、至少两个并联连接的滤波电感和至少一个放电电阻，所述至少一个 放电电阻串联后并联连接在所述滤波电容的两端，所述滤波电感与所述滤波电容串联。具 体来说，以所述滤波电容的数量为3个，所述滤波电感的数量为2个，所述放电电阻的数量 为2个为例，3个滤波电容分别表示为Cl、C2和C3, 2个滤波电感分别表示为L1和L2, 2个 放电电阻分别表不为R1和R2。
[0019] 将电容Cl、C2和C3并联后的值定为C。电感Ll、L2并联后的值定为L。暂不 考虑电阻的影响，二次滤波电路的谐振点设计在二次谐波附近，即100Hz，则谐振频率： f = \l{2Ky[LC) = m)!Iz
[0020] 通过以上公式就可以得到多组L与C的值。通过考虑到电容与电感的成本以及体 积等因素就可以得到一组合适的电容、电感的值。
[0021] 另外，放电电阻R1和R2主要是对滤波电容两端进行放电。
[0022] 在实际应用中，滤波电容的取值范围可以是：Cl = C2 = C3 = (l_3mF);电感 的取值范围可以是：LI = L2 = (0. 5-1. 5mH);放电电阻的取值范围可以是：R2 = R3 = (10-30kQ) 〇
[0023] 本实施例中，该二次滤波电路采用这种使用多电容、电感并联的连接方式，比使用 单电容、单电感的方式可靠性更强。主要原因是并联的连接方式使得流经每个元件的电流 更小，提尚了兀件的寿命。
[0024] 通过该二次滤波电路滤除了母线电压的二次谐波，减少了波形畸变，提高了整体 牵引变流器的控制性能。二次滤波回路中的电感和电容采用多个并联的方式，放电电阻采 用双电阻串联的方式，提高了器件的寿命，也增强了系统的可靠性。
[0025] 再具体地，所述逆变电路3包括并联的至少一个三相逆变器，每个所述三相逆变 器的两个输入端分别连接在所述母线的正端VDC+和负端VDC-，每个所述三相逆变器的三 相输出端分别连接在至少一个牵引电机的对应三相输入端。以逆变电路包括的三相逆变器 的数量为2个为例，分别为第一三相逆变器31和第二三相逆变器32。所述第一三相逆变 器31的第一输入端A5和第二输入端B5分别连接在母线的正端VDC+和负端VDC-，所述第 一三相逆变器的三相输出端连接至少一个牵引电机；所述第二三相逆变器32的第一输入 端A6和第二输入端B6分别连接在母线的正端VDC+和负端VDC-，所述第二三相逆变器32 的三相输出端连接至少一个牵引电机。
[0026] 本实施例提供的牵引变流器，包括依次连接的整流电路、二次滤波电路和逆变电 路。其中，整流电路包括并联连接的至少一个四象限整流器；二次滤波电路，用于滤除整流 电路输出电压中的二次谐波，使得输入逆变电路的电压更加准确稳定；逆变电路包括至少 一个并联的逆变器，用于将输入其的电压转换为交流电以驱动牵引电机运行。通过滤除输 入电压中的二次谐波，使得输入逆变器的电压准确可靠，有利于保证对牵引电机的安全可 靠驱动。
[0027] 图2为本发明牵引变流器实施例二的电路结构示意图，如图2所示，在图1所示 实施例的基础上，该牵引变流器还包括：支撑电容4,所述支撑电容4与所述二次滤波电路 2的输出并联，并连接在所述母线的正端和负端间，所述支撑电容4用于去除所述输出电压 中的纹波。
[0028] 进一步地，该牵引变流器还包括：第一预充电电路51和第二预充电电路52,用于 在所述牵引变流器初始上电时控制输入电流的变化幅度，使输入电流的变化幅度不至于过 大，损坏器件。
[0029] 所述第一预充电电路51的输入端A1与牵引变压器的二次侧输出绕组P1连接，所 述第一预充电电路52的输出端B1与第一四象限整流器11的第一输入端A3连接，所述第 一四象限整流器11的第二输入端B3与所述牵引变压器的二次侧输出绕组N1连接；
[0030] 所述第二预充电电路52的输入端A2与牵引变压器的二次侧输出绕组P2连接，所 述第二预充电电路52的输出端B2与第二四象限整流器12的第一输入端A4连接，所述第 二四象限整流器12的第二输入端与B4所述牵引变压器的二次侧输出绕组N2连接。
[0031 ] 具体地，所述第一预充电电路51包括第一开关K1、第二开关K2和电阻R3，所述第 二预充电电路52包括第三开关K3 ;
[003