[发明专利]用于并联的逆变器的DC链路去耦电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种结合两个逆变器提供的DC链路去耦电路，所述逆变器被并联至公共DC电源线路并且每个所述逆变器驱动一个不同牵引电机，对所述两个逆变器中的每一个提供开关器件，用于在故障情况下将对应的逆变器与该电源线路进行隔离。

背景技术

上面公开的转向架架构在电力机车中被普遍使用。

这种类型的机车在本领域是已知的且广泛使用的。具体地，该配置结合AC电机的使用而被利用。

在典型机车中，电动势EMF从高架电气化线路中或者以输电轨（third rail）的形式被引出，或者由机车上的柴油机引擎或另一种引擎所生成。

例如从高架电气线路引出的电力信号可以是AC信号并且被变换并整流。处于整流器或转换器输出处的AC信号被变换为DC信号并且被传送至逆变器，用于变换为电机电力和控制信号。这将DC信号变为AC电源信号，具有特别适于所期望的运动状态的波形和参数。

已知为多个转向架提供多个车轴以及多于一个的电机，该电机被设计为驱动相同或不同转向架的不同车轴。

在这种情况下，通常使用若干个并联的逆变器，其接收电力信号并且其中的每个电力信号向至少一个电机提供电力，即每个逆变器对不同电机进行供电。

在这种类型的机车中，逆变器被并联至公共的高压信号供应线路，并且因此该线路的所有组件对于所有逆变器都是公共的并且被连接至每个逆变器的输入。由于形成逆变器的单元通常装备有DC链路电容器，所以由于这些电容器的谐振以及线缆的寄生电感，并联的两个逆变器在某些频率范围内通常会出现问题。

在现有技术中，这种缺陷通常通过特大电容器来解决。

消除上述缺陷的一种替代方法是使用具有低寄生电感的汇流条。因此，谐振频率被转换至高值，利用其趋肤效应盛行。

然而，在逆变器或电机失灵的情况下，因为无法仅对故障逆变器或电机进行隔离，所以机车失去了由两个逆变器所控制的两个电机。如果机车具有两个转向架，每个转向架均带有它的驱动电机，则在上述的状态下，由两个转向架的牵引都被失去。

发明内容

本发明的目标在于提供一种如上所述的机车，其中，上述的特别是机车中现有技术的DC链路去耦电路的缺陷能够通过简单、廉价且易于使用的手段得以克服，同时提高了构造效率并降低了成本。

本发明通过一种与两个逆变器结合的DC链路去耦电路来实现以上目标，该逆变器被并联至公共DC电源线路，每个逆变器驱动一个不同的牵引电机，对该两个逆变器中的每一个提供开关器件，用于在故障情况下将对应的逆变器与该电源线路进行隔离，该DC链路电路进一步设有对逆变器即输入电容器的谐振状态进行去耦的RL滤波器（电阻器-电感器滤波器）形式的谐振振荡衰减/阻尼器件。

根据另外的特征，该RL滤波器被插入在公共电源线路和每个逆变器的输入电容器之间。

滤波器的特殊构造包括连接逆变器中的一个的电源线路的每个分支的电感器，其被串行连接在该公共电源线路和该逆变器之间，并且该电阻器与该电感器并联并且与该两个逆变器的输入并联，并且其将连接两个逆变器的分支互相连接。

有利地，与逆变器输入串行连接的两个电感器具有相同的电感值。

根据改进形式，该两个电感器具有公共的金属核。

还根据另一个特征，开关被串行连接至每个逆变器的输入并且连接至其在连接分支中的电感器，用于将对应的逆变器与电源线路进行隔离。

本发明的特征允许对两个逆变器的输入电容器之间的谐振进行去耦，进一步允许在失灵情况下将逆变器与电源隔离。如以下描述中更为清楚地解释，处于两个逆变器输入的牵引电流流过电感器并且在磁核中创建零流量状态且使得反应器处于某种均衡状态。在高频（也包括谐振频率），反应器给予高于与电感器13并联的电阻器17的阻抗。电流流过对振荡进行阻尼的该电阻。

本发明还涉及一种电力机车，其包括至少一个转向架和至少两个电机，每个电机驱动至少一个转向架或两个不同转向架的至少一个车轴，

每个电机由两个逆变器中的至少一个进行控制，每个逆变器由公共的电源线路进行供电，对该两个逆变器中的每一个提供开关器件，用于在故障情况下将对应的逆变器与该电源线路进行隔离，

并且该电力机车被设有连接至逆变器用于对逆变器（即逆变器的输入电容器）的谐振状态进行去耦的器件，该器件是根据一个或多个上述特征组合的DC链路去耦电路。