[实用新型]机车变频空调电源装置

说明书

技术领域

本实用新型一种铁路的机车变频空调电源装置。

背景技术

现代空气调节系统，其性能优越的程度取决于为之提供能量的电源及自动化控制装置。铁路机车变频空调电源(简称“空调电源”)，既要达到机车变频空调机组(简称“空调机组”)规运行所需具备的各项性能要求，同时还要克服机车运行时恶劣工况环境所带来的不利因素。

1、空调电源是为空调机组提供电能和控制功能的装置。空调机组安装在机车司机室顶部，夏季炎热时空调机组环境温度可达摄氏35～40℃，空调电源环境温度可达摄氏60～70℃，而且空调机组的冷凝器会被油污、灰尘污染，从而导致散热效率进一步降低。

2、空调电源安装在机车内。机车运行时，工况环境表现为振动大、电磁干扰强、高热高温、供电电压不匹配而且极不稳定，同时瞬时断电现象极为频繁等。

发明内容

本实用新型的目的针对以上两方面的特殊工况要求，经探索研究及行车试验，推出一种新型的机车变频空调电源装置，该装置能有效防止振动；防止高温对电子元件的老化；抗电磁干扰；并能自动处理瞬时断电所造成的停机时段。由于该装置采用了多种集成电路，聚集了多型号的数字化模块，选用性能可靠的电器机件，从而使本装置具有补偿、升压、逆变、升压自动控制、变频输出、微机变频控制、温升自动控制及多项保护等功能；能有效的保障空调机组在炎热夏季里长时间、不间断的正常运行，为司乘人员提供更加舒适的工作环境。

本实用新型的目的可通过下述技术方案来实现：

机车变频空调电源装置，由输入补偿电路、BOOST升压电路、BOOST升压控制系统、变频输出电路、微机变频控制和保护系统组成，其特征在于：外部电源的正负极与输入补偿电路连接成回路，输入补偿电路与BOOST升压控制系统、BOOST升压电路连接成回路，输入补偿电路与微机变频控制和保护系统、变频输出电路、BOOST升压电路连接成回路，变频输出电路的输出为空调机组提供电源，BOOST升压控制系统与微机变频控制和保护系统之间相连。

所述的输入补偿电路为主电源正、负极经由二个接插件(K103、K104)输入，正极一路经由一个整流半桥模块D3单元，接至BOOST升压电路的储能电感LS输入端，另一路经一个二极管D1接至控制继电器1FD的线圈一端，线圈另一端接主输入电源负极，线圈间并联电容器C1，控制电源正、副极经由另二个接插件(K101、K102)输入，正极一路经由另二个二极管(D4、D5)和另一个整流半桥模块D6单元接至储能电感LS输入端，另一路经又一个二极管D2接至控制继电器1FD的常开触点为升压控制系统、微机变频/保护系统和散热风扇输出控制电源正极。

所述的BOOST升压电路，由输入补偿电路的整流半桥模块IV1输出的直流电压经电容器C3、C4和电阻R1组成的RC网络滤波后接至储能电感LS输入端，储能电感LS输出端接至由2单元I GBT的连接端，2单元IGBT正极输出端与负极端间并联由一电阻R2、六个电容器(C5，C6，C7，C8，C9，C10)组成的RC网络和电压传感器NV。

所述的BOOST升压控制系统为工作电源由输入补偿电路的控制继电器1FD的常开触头输入，输出的控制信号接至BOOST升压电路的2单元IGBT的控制极(G1、G2)，BOOST升压控制系统的电压传感器NV检测信号由BOOST升压电路的电压传感器NV的T1、T2连接到反馈输入端并与微机变频控制和保护系统间接有通信线进行信号传输。

所述的变频输出电路由电流传感器NA、6单元智能功率模块IPM和三个三相电流传感器(NAU、NAV、NAW)组成，BOOST升压电路的输入电源正极串接电流传感器NA，IPM输入正极与电流传感器NA输出端相连，IPM输入负极与主电源负极相连，6个单元智能功率模块IPM组成3个调制逆变器桥臂，组成一个三相调制逆变器，每个桥臂的连接中点引接出接线端，分别输出U、V、W三相交流电压，三相分别对应串联一个三相电流传感器(NAU、NAV、NAW)。

所述的微机变频控制和保护系统，工作电源由输入补偿电路的控制继电器1FD的常开触头输入，输出的控制信号接至变频输出电路的6单元智能功率模块I PM的6个控制极(G3，G4，G5，G6，G7，G8)，变频输出电路的输入电源正串接的电流传感器NA检测信号由电流传感器NA的T3、T4连接到反馈输入端，变频输出电路输出的U、V、W三相交流电压串联的三相电流传感器(NAU、NAV、NAW)检测信号分别由TU1、TU2、TV1、TV2、TW1、TW2连接到反馈输入端，微机变频控制和保护系统并与BOOST升压控制系统间接有通信线进行信号传输。