一種具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛的變流技術領域，尤其涉及一種具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置。
【背景技術】
[0002]列車中變流器主電路可分為兩種:一種是主輔分離的主電路，如圖1所示，輔助逆變與主逆變相互獨立，輔助逆變不通過主逆變取電；另外一種是主輔一體主電路，如圖2所示，每重變流器的中間直流回路共用，輔助逆變和主逆變的中間直流回路固定短接在一起，即輔助逆變從主逆變的中間直流回路中進行取電，該類主輔一體的變流器，具有結構緊湊、可節省輔助變流器整流環節，并可實現列車過無電區時輔助系統不停電等優勢，因此主輔一體變流器已成為技術發展趨勢。
[0003]如上述傳統的主輔一體變流器中，由于每重變流器的中間直流回路共用，輔助逆變是和主逆變的中間直流回路固定短接在一起，以使得輔助逆變從主逆變的中間直流回路中取電，因而當存在某重主逆變故障時，輔助逆變即無法通過中間直流回路正常取電，即上述主輔一體變流器存在任一重變流器故障都會影響輔助逆變正常工作的問題，冗余度差、變流執行效率不高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種基于主輔一體變流結構，能夠實現冗余保護功能，且結構簡單、所需成本低、冗余度以及變流效率高的具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為:
[0006]—種具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置，包括輔助逆變模塊、選擇切換模塊以及一重以上的主變流模塊，每重所述主變流模塊均包括依次連接的整流單元、中間直流環節以及逆變單元，所述輔助逆變模塊通過選擇切換模塊分別與每重所述主變流模塊的中間直流環節連接，所述選擇切換模塊通過切換開關控制接入其中一重主變流模塊的中間直流環節所輸出的直流電壓至所述輔助逆變模塊。
[0007]作為本實用新型的進一步改進:所述選擇切換模塊中切換開關由多個并聯的子切換開關組合構成，各個所述子切換開關與各重所述主變流模塊的中間直流環節一一對應連接。
[0008]作為本實用新型的進一步改進:所述子切換開關采用隔離開關或接觸器。
[0009]作為本實用新型的進一步改進:所述選擇切換模塊中切換開關為單刀多擲開關，所述單刀多擲開關的各接觸點分別與各重所述主變流模塊的中間直流環節一一對應連接。
[0010]作為本實用新型的進一步改進:所述中間直流環節的輸入端、輸出端均設置有支撐電容Cd。
[0011]作為本實用新型的進一步改進:還包括分別與選擇切換模塊、各重所述主變流模塊連接的故障監測模塊，所述故障監測模塊實時監測各重所述主變流模塊的故障狀態，并輸出狀態判定信號至所述選擇切換模塊。
[0012]作為本實用新型的進一步改進:所述選擇切換模塊還包括與切換開關連接的切換控制單元，所述切換控制單元接收所述狀態判定信號，并控制所述切換開關接入為正常狀態的一重主變流模塊。
[0013]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:
[0014]I)本實用新型輔助逆變模塊從主變流模塊的中間直流環節取電，能夠實現主輔一體的變流結構，具有節省輔助變流器整流環節、實現列車過無電區時輔助系統不停電等優勢，同時每重主變流模塊的中間直流環節相互獨立，結合選擇切換模塊的配置使得輔助逆變模塊可以根據實際需求選擇接入任意一重的主變流模塊的中間直流環節進行取電，因而基于主輔一體變流結構能夠實現冗余保護功能，大大提高裝置的冗余度，很好地解決了傳統主輔一體變流器冗余度差的問題，實現高效率的牽引變流；
[0015]2)本實用新型通過實時監測各重主變流模塊的故障狀態，結合故障狀態可通過選擇切換模塊控制切斷發生故障狀態的主變流模塊，同時接入正常狀態的主變流模塊，大大提高了變流裝置的冗余度，實現冗余保護以及故障隔離，從而保證主變流存在故障時變流裝置仍然能夠正常運行；
[0016]3)本實用新型通過切換控制單元控制切換為輔助逆變模塊供電的主變流模塊，由切換控制單元接收狀態判定信號，并控制切換開關接入為正常狀態的一重主變流模塊，可及時根據主變流模塊的故障狀態切換接入正常狀態的主變流模塊，實現輔助逆變模塊供電的智能切換及冗余保護。
【附圖說明】
[0017]圖1是傳統的主輔分離變流器的結構原理示意圖。
[0018]圖2是傳統的主輔一體變流器的結構原理示意圖。
[0019]圖3是本實施例具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置的結構原理示意圖。
[0020]圖4是本實施例具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置的另一種結構原理示意圖。
[0021 ]圖例說明:1、輔助逆變模塊;2、選擇切換模塊;3、主變流模塊。
【具體實施方式】
[0022]以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本實用新型作進一步描述，但并不因此而限制本實用新型的保護范圍。
[0023]如圖3所示，本實施例具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置，包括輔助逆變模塊
1、選擇切換模塊2以及一重以上的主變流模塊3，每重主變流模塊3均包括依次連接的整流單元、中間直流環節(DCH)以及逆變單元，輔助逆變模塊I通過選擇切換模塊2分別與每重主變流模塊3的中間直流環節連接，選擇切換模塊2通過切換開關控制接入其中一重主變流模塊3的中間直流環節所輸出的直流電壓至輔助逆變模塊I。本實施例主變流模塊3具體包括η重，各重主變流模塊3之間相互獨立，互不影響，由整流單元接入交流電源(al，bl;……；an，bn)并轉換為直流電輸出，經過中間直流環節后將直流電輸出給逆變單元，由逆變單元轉換為三相交流電(ul，vl，wl;......;un，vn，wn)提供給牽引電機，其中中間直流環節包括電壓傳感器、電阻器等;輔助逆變模塊I將接入的直流電轉換為三相交流電(uf，vf，wf)后提供給車上輔助設備。
[0024]本實施例主輔一體變流裝置中，輔助逆變模塊I從主變流模塊3的中間直流環節取電，能夠實現主輔一體的變流結構，具有節省輔助變流器整流環節、實現列車過無電區時輔助系統不停電等優勢，同時每重主變流模塊3的中間直流環節相互獨立，結合選擇切換模塊2的配置使得輔助逆變模塊I可以根據實際需求選擇接入任意一重的主變流模塊3的中間直流環節進行取電，因而基于主輔一體變流結構能夠實現冗余保護功能，大大提高裝置的冗余度，很好地解決了傳統主輔一體變流器冗余度差的問題，實現高效率的牽引變流。
[0025]本實施例中，選擇切換模塊2中切換開關由多個并聯的子切換開關組合構成，各個子切換開關與各重主變流模塊3的中間直流環節一一對應連接，切換開關具有由η重變流器開關(1 +，1_;……;η+，η_)的子切換開關組合構成，分別對應η重主變流模塊3，當其中一重變流器開關閉合、其余開關斷開時，由對應重主變流模塊3的中間直流環節向輔助逆變模塊I供電。子切換開關具體可采用隔離開關或接觸器，由隔離開關或接觸器構成組合開關形式。
[0026]選擇切換模塊2還可以根據實際需求采用其他開關形式，如圖4所示，本實施例具有冗余保護功能的主輔一體變流裝置的另一種結構，其中選擇切換模塊2的切換開關具體為單刀多擲開關，單刀多擲開關的各接觸點分別與各重主變流模塊3的中間直流環節一一對應連接。如圖