專利名稱：內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于裝備技術領域，具體涉及一種內燃機車輔助交流傳動控制系統(tǒng)。
背景技術：
由于內燃機車的動力裝置柴油機的轉速變化范圍很大，一般在400 lOOOr/min 或600 1800r/min之間，內燃機車原有的輔助逆變器采用正弦調制控制電路，通常輔助發(fā) 電機輸出電壓與柴油機轉速轉速成線性關系，在動力裝置柴油機啟動過程和柴油機低轉速 時，輔助發(fā)電機輸出電壓很低，造成最后輸送到驅動機車各輔助裝置的交流輔助電動機的 電壓過低，導致交流輔助電動機啟動困難。為解決上述技術問題，傳統(tǒng)采用的方法是在柴油機低速時，通過對輔助發(fā)電機 進行加強勵磁，提高閉環(huán)控制的輸出電壓設定，提高勵磁電流，從而提高輔助發(fā)電機輸出電 壓，即提高了電壓頻率之比值-壓頻比。但這種方法必須提高母線電壓為基礎，不能在保持 母線電壓一定的情況下，解決原有的機車輔助逆變器正弦調制控制電路存在的柴油機低速 運行時交流輔助電動機輸出電壓低，導致啟動扭矩較低，造成輔助裝置啟動困難的不足。
發(fā)明內容本實用新型要解決的技術問題是通過對內燃機車輔助交流傳動控制系統(tǒng)結構的 合理設計，設法使柴油機在低轉速工作區(qū)段時，把交流輔助電動機的輸出電壓提高到一定 量值，保證交流輔助電動機在全轉速范圍內輸出電壓不低于一定的量值，實現(xiàn)在各種工況 下均可保證輔助裝置的正常啟動。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是輔助發(fā)電機由機車的動力 裝置柴油機直接驅動，輔助發(fā)電機發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器整流成直流電，分別經(jīng)過濾波電 抗器、濾波電容器，獨立供電到各個輔助逆變器，由各輔助逆變器再整成交流電輸出到各交 流輔助電動機。作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，每個輔助逆變器由三對功率器件IGBT和六個 快恢復二極管構成的三個相同模塊組成，每個模塊由一對功率器件IGBT和兩個快恢復二 極管組成，通過IGBT柵極驅動信號控制IGBT的開通和關斷，當IGBT柵極信號為正電平時， IGBT開通，二極管關斷；當IGBT柵極驅動信號為負電平時，IGBT關斷，通過快恢復二極管實 現(xiàn)對負載的續(xù)流。作為本實用新型的進一步的一種優(yōu)選方案，所述輔助逆變器電路結構相同。作為本實用新型的更進一步的一種優(yōu)選方案，所述每個輔助逆變器中實現(xiàn)將母線 電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、VC的電路模塊結構相同。本實用新型通過上述方案的實施，克服了現(xiàn)有技術中原有的機車輔助逆變器正弦 調制控制電路存在柴油機低速運行時交流輔助電動機輸出電壓低，導致啟動扭矩較低，造 成輔助裝置啟動困難的不足，實現(xiàn)輔助裝置在各種工況下均可順利起動。
圖1內燃機車輔助交流傳動控制系統(tǒng)框圖。圖2輔助逆變器主電路圖。
具體實施方式
現(xiàn)結合附圖對本實用新型作進一步說明圖1為所述內燃機車輔助交流傳動系統(tǒng)框圖一種內燃機車輔助交流傳動控制系統(tǒng)，輔助發(fā)電機1由機車的動力裝置柴油機直 接驅動，輔助發(fā)電機1發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器2整流成直流電，其特征在于經(jīng)整流器2整 流成直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器3、濾波電容器6，供電到輔助逆變器9，由輔助逆變器9再 變成交流電輸出到交流輔助電動機12 ；經(jīng)整流器2整流成直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器4、 濾波電容器7，供電到輔助逆變器10，由輔助逆變器10再變成交流電輸出到交流輔助電動 機13 ；經(jīng)整流器2整流成直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器5、濾波電容器8，供電到輔助逆變器 11，由輔助逆變器11再變成交流電輸出到交流輔助電動機14。圖2為所述輔助逆變器主電路圖圖中輔助逆變器9、10、11結構相同。圖中輔助逆變器中實現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、VC的電路模塊 結構相同。所述實現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤A的電路模塊結構為上橋臂IGBTA+的 集電極接母線電壓VD，發(fā)射極與其對應的下橋臂IGBTA-的集電極相接，下橋臂IGBT A-發(fā) 射極接地，一個快恢復二極管D2的正極接地，另一個快恢復二極管Dl的負極接母線電壓 VD，兩個二極管的另一端相連并與兩個功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VA。所述實現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤B的電路模塊結構為上橋臂IGBTB+的 集電極接母線電壓VD，發(fā)射極與其對應的下橋臂IGBT B-的集電極相接，下橋臂IGBT B-發(fā) 射極接地，一個快恢復二極管D4的正極接地，另一個快恢復二極管D3的負極接母線電壓 VD，兩個二極管的另一端相連并與兩個功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VB。所述實現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤C的電路模塊結構為上橋臂IGBTC+的 集電極接母線電壓VD，發(fā)射極與其對應的下橋臂IGBT C-的集電極相接，下橋臂IGBT C-發(fā) 射極接地。一個快恢復二極管D6的正極接地，另一個快恢復二極管D5的負極接母線電壓 VD，兩個二極管的另一端相連并與兩個功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VC。所述每個輔助逆變器9、10、11中實現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、 VC的電路模塊，優(yōu)選為西門康公司生產(chǎn)的SKAI 3001⑶12-145漲。所述濾波電抗器3、4、5型號相同，優(yōu)選為大連新日創(chuàng)的型號為KGH-0. 5電抗器。所述濾波電容器6、7、8型號相同，優(yōu)選為大連大力新技術公司的型號為 40132259-11 電容器。雖然結合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領域內的普通技術人員應當 理解，這僅是舉例說明，可以對這個實施方法作出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理 和實質。
權利要求1.一種內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)，輔助發(fā)電機(1)由機車的動力裝置柴油機直 接驅動，輔助發(fā)電機(1)發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器( 整流成直流電，其特征在于經(jīng)整流器⑵整流成的直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器(3)、濾波電容器(6)，供電到輔助 逆變器(9)，由輔助逆變器(9)再變成交流電輸出到驅動機車輔助設備的交流輔助電動機 (12)；經(jīng)整流器⑵整流成的直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器G)、濾波電容器(7)，供電到輔助 逆變器(10)，由輔助逆變器(10)再變成交流電輸出到驅動機車輔助設備的交流輔助電動 機(13)；經(jīng)整流器⑵整流成的直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器(5)、濾波電容器(8)，供電到輔助 逆變器(11)，由輔助逆變器(11)再變成交流電輸出到驅動機車輔助設備的交流輔助電動 機(14)。
2.根據(jù)權利要求1所述一種內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)，其特征在于所述輔助 逆變器(9)、(10)、(11)電路結構相同。
3.根據(jù)權利要求2所述一種內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)，其特征在于所述每個 輔助逆變器(9)、(10)、(11)中實現(xiàn)將母線電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、VC的電路 模塊結構相同。
4.根據(jù)權利要求3所述一種內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)，其特征在于所述實現(xiàn) 將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤A的電路模塊為上橋臂IGBT A+的集電極接母線電壓VD， 發(fā)射極與其對應的下橋臂IGBTA-的集電極相接，下橋臂IGBT A-發(fā)射極接地，一個快恢復 二極管D2的正極接地，另一個快恢復二極管Dl的負極接母線電壓VD，兩個二極管的另一端 相連并與兩個功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VA。
5.根據(jù)權利要求3所述一種內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)，其特征在于所述實現(xiàn) 將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤B的電路模塊為上橋臂IGBT B+的集電極接母線電壓VD， 發(fā)射極與其對應的下橋臂IGBT B-的集電極相接，下橋臂IGBT B-發(fā)射極接地，一個快恢復 二極管D4的正極接地，另一個快恢復二極管D3的負極接母線電壓VD，兩個二極管的另一端 相連并與兩個功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VB。
6.根據(jù)權利要求3所述一種內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)，其特征在于所述實現(xiàn) 將母線電壓VD逆變?yōu)檩敵鲭妷篤C的電路模塊為上橋臂IGBT C+的集電極接母線電壓VD， 發(fā)射極與其對應的下橋臂IGBT C-的集電極相接，下橋臂IGBT C-發(fā)射極接地。一個快恢 復二極管D6的正極接地，另一個快恢復二極管D5的負極接母線電壓VD，兩個二極管的另一 端相連并與兩個功率器件IGBT的連接處相接，輸出電壓VC。
7.根據(jù)權利要求4、5或6所述一種內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)，其特征在于所 述將母線電壓VD逆變?yōu)槿份敵鲭妷篤A、VB、VC的電路模塊，優(yōu)選為西門康公司生產(chǎn)的 SKAI 3001GD12-1455K。
8.根據(jù)權利要求1或2所述一種內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)，其特征在于所述 濾波電抗器(3)、0)、(5)型號相同，優(yōu)選為大連新日創(chuàng)的型號為KGH-0. 5電抗器。
9.根據(jù)權利要求1或2所述一種內燃機車交流輔助傳動控制系統(tǒng)，其特征在于所述 濾波電容器(6)、(7)、(8)型號相同，優(yōu)選為大連大力新技術公司的型號為40132259-11電 容器。
專利摘要本實用新型公開了一種內燃機車輔助交流傳動控制系統(tǒng)，輔助發(fā)電機(1)由機車的動力裝置柴油機直接驅動，輔助發(fā)電機(1)發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器(2)整流成直流電，分別經(jīng)過濾波電抗器、濾波電容器，獨立供電到各個輔助逆變器，由各輔助逆變器再變成交流電輸出到各驅動機車輔助設備的交流輔助電動機。每個輔助逆變器由三對功率器件IGBT和六個快恢復二極管構成的三個相同模塊組成，每個模塊由一對功率器件IGBT和兩個快恢復二極管組成。本實用新型使內燃機車動力裝置柴油機在低轉速工作區(qū)段時，能夠把驅動機車輔助設備的交流輔助電動機的輸出電壓提高到一定量值，保證其在整個轉速范圍內輸出電壓不低于一定的量值，確保輔助裝置的正常啟動。
文檔編號H02M7/521GK201821310SQ20102051086
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月28日 優(yōu)先權日2010年8月28日
發(fā)明者周慶強, 曹富智, 韓樹明 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司