点T3为终点的第五电缆，与所述第六支路中以两个串联的IGBT之间 的中点B2为起点并且以与第五支路汇合的第三交点T3为终点的第六电缆的长度相等（即 第五电缆和第六电缆长度相等）；
[0052]和 / 或，
[0053] 参照附图1，所述第七支路中以两个串联的IGBT之间的中点C2为起点并且以与第 八支路汇合的第四交点T4为终点的第七电缆，与所述第八支路中以两个串联的IGBT之间 的中点D2为起点并且以与第七支路汇合的第四交点T4为终点的第八电缆的长度相等（即 第七电缆和第八电缆长度相等）。
[0054] 进一步的，经过技术设计、仿真结果和样机验证，为保证输出电缆的电感量能够 有效的抑制不平衡电流，设计时对输出电缆进行了选型。基本要求为：所述第一电缆、第 二电缆、第三电缆、第四电缆、第五电缆、第六电缆、第七电缆、第八电缆的截面积均不小于 95mm2,且每根电缆长度不小于1. 5m。
[0055] 从上述实施例可以看出，本发明提供的多模块并联输出均流变流器，解决大功率 变流器因模块并联，而产生的不平衡电流的技术难题；本发明将逆变模块的并联输出支路 的IGBT器件，集中在同一个逆变模块内，保证IGBT器件开通关断的同时性；并联输出支路 采用截面积95mm2以上，长度1. 5m以上，且等长的电缆，保证每条支路的不平衡电流能够得 到有效的抑制，且抑制能力相当。
[0056] 本发明提供的多模块并联输出均流变流器，均流效果好，结构简单、安装方便，经 济成本合理，适合工业变流器的批量生产；在具体实现方式上，简单易行；并联支路的IGBT 器件，都由同一块主控板，同一块脉冲分配板控制开通与关断，降低了控制算法对时间精准 度要求，因此降低了主控板对程序的要求，同时也降低了变流器的开发成本；本发明对变流 器输出电缆有比较严格的要求，利用电缆电感来抑制不平衡电流，代替了 了均流电抗器、均 流环等器件的作用，降低了变流器成本，也保证了均流的效果；本发明中，每条输出支路上 都配有电流传感器，能够实时的检测各支路的电流值，当不平衡电流过大时，变流器报故障 跳闸，确保了并联输出的均流作用。
[0057] 需要特别指出的是，除了本发明中已经清楚描述的变流器双模块并联输出均流方 案外，对变流器输出进行三模块并联、四模块并联，且所有并联支路的IGBT器件，都由同一 块主控板、脉冲分配板来控制开通关断的技术方案都应当属于本发明的保护范围。
[0058] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并 不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种多模块并联输出均流变流器，其特征在于，包括依次设置的整流模块、第一逆变 模块、第二逆变模块； 所述第一逆变模块包括并联的四条支路，分别为第一支路、第二支路、第三支路、第四 支路，每条支路由串联的两个IGBT组成；所述第二逆变模块也包括并联的四条支路，分别 为第五支路、第六支路、第七支路、第八支路，每条支路也由串联的两个IGBT组成； 所述变流器的输入为三相交流电，经整流模块后变成直流电，作为第一逆变模块和第 二逆变模块的输入；第一逆变模块的四条支路和第二逆变模块的四条支路均并联在直流侧 的正母排和负母排之间； 其中，第一支路的两个串联IGBT间的中点和第二支路的两个串联IGBT间的中点并联 后输出，作为牵引电机的U相输入；第三支路的两个串联IGBT间的中点和第四支路的两个 串联IGBT间的中点并联后输出，作为牵引电机的V相输入；第五支路的两个串联IGBT间的 中点和第六支路的两个串联IGBT间的中点并联后输出，作为牵引电机的W相输入；第七支 路的两个串联IGBT间的中点和第八支路的两个串联IGBT间的中点并联后输出，接到制动 电阻的一端，制动电阻另一端与直流负母排连接，共同构成斩波回路； 第一逆变模块和第二逆变模块的输出信号，用于给牵引电机供电，驱动牵引电机运转； 当牵引电机停止运行时，制动电阻开始工作，消耗变流器直流侧的正母排和负母排上的电 压，保证人身安全。2. 根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，连接牵引电机U相的第一支路和第二支 路集成在第一逆变模块中，连接牵引电机V相的第三支路和第四支路也集成在第一逆变模 块中；连接牵引电机W相的第五支路和第六支路集成在第二逆变模块中；制动电阻斩波回 路的第七支路和第八支路集成在第二逆变模块中；第一支路、第二支路、第三支路、第四支 路、第五支路、第六支路、第七支路、第八支路中的每个IGBT均分别经脉冲分配板连接主控 板，主控板接收变流器实际工况的逻辑信号，然后计算出脉冲波，通过光纤将该信号传给脉 冲分配板，对该脉冲波进行分配，通过光纤分别传给第一支路、第二支路、第三支路、第四支 路、第五支路、第六支路、第七支路、第八支路中的每个IGBT，从而单独控制各IGBT的开通 与关断。3. 根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，第一支路、第二支路、第三支路、第四 支路、第五支路、第六支路、第七支路、第八支路中分别串联有第一电流传感器、第二电流传 感器、第三电流传感器、第四电流传感器、第五电流传感器、第六电流传感器、第七电流传感 器、第八电流传感器，用于分别检测每条输出支路的电流，确保并联支路输出电流在允许范 围内一致，该八个电流传感器分别连接主控板，当并联支路输出电流超出允许范围，主控板 将报出不平衡电流故障。4. 根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述第一支路中以两个串联的IGBT之 间的中点为起点并且以与第二支路汇合的交点为终点的第一电缆，与所述第二支路中以两 个串联的IGBT之间的中点为起点并且以与第一支路汇合的交点为终点的第二电缆的长度 相等； 和/或， 所述第三支路中以两个串联的IGBT之间的中点为起点并且以与第四支路汇合的交点 为终点的第三电缆，与所述第四支路中以两个串联的IGBT之间的中点为起点并且以与第 三支路汇合的交点为终点的第四电缆的长度相等； 和/或， 所述第五支路中以两个串联的IGBT之间的中点为起点并且以与第六支路汇合的交点 为终点的第五电缆，与所述第六支路中以两个串联的IGBT之间的中点为起点并且以与第 五支路汇合的交点为终点的第六电缆的长度相等； 和/或， 所述第七支路中以两个串联的IGBT之间的中点为起点并且以与第八支路汇合的交点 为终点的第七电缆，与所述第八支路中以两个串联的IGBT之间的中点为起点并且以与第 七支路汇合的交点为终点的第八电缆的长度相等。5.根据权利要求4所述的变流器，其特征在于，所述第一电缆、第二电缆、第三电缆、第 四电缆、第五电缆、第六电缆、第七电缆、第八电缆的截面积均不小于95mm2,且每根电缆长 度不小于I. 5m。
【专利摘要】本发明公开了一种多模块并联输出均流变流器，包括依次设置的整流模块、第一逆变模块、第二逆变模块；变流器的输入为三相交流电，经整流模块后变成直流电，作为第一逆变模块和第二逆变模块的输入；第一逆变模块的四条支路和第二逆变模块的四条支路均并联在直流侧的正母排和负母排之间；第一逆变模块和第二逆变模块的输出信号，用于给牵引电机供电，驱动牵引电机运转；当牵引电机停止运行时，制动电阻开始工作，消耗变流器直流侧的正母排和负母排上的电压，保证人身安全。本发明提出的多模块并联输出均流变流器，技术难度小、投入成本低、均流效果好，完美解决了并联输出均流问题，降低了变流器生产成本与工艺难度，使大功率变流器量产成为可能。
【IPC分类】H02M5/458
【公开号】CN104883073
【申请号】CN201510291726
【发明人】张文进, 刘猛, 胡家喜, 王婷, 杨进锋, 刘斐, 姜耀伟, 罗成, 何正科, 武丹
【申请人】南车株洲电力机车研究所有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月1日