[实用新型]一种铁路车辆用三相逆变器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，尤其涉及一种铁路车辆用三相逆变器。

背景技术

逆变电源技术是依托先进功率转换技术、数字控制技术、高频开关变换技术、脉宽调制技术、电磁兼容技术、智能充放电技术、网络技术和驱动技术等新工艺技术发展起来的一门综合技术。逆变电源是一种含有储能装置，以三相逆变器电路组成的电源。自二十世纪六十年代出现了一种新型逆变电源以来，欧美等发达国家相继开始了针对于逆变技术的深入研究工作。相应的逆变技术也相应的得到发展。

近年来，高速铁路在我国得到了迅猛的发展，高铁机车的速度也越来越快。逆变电源作为一种铁路专用电源，主要由逆变器、逆变器控制电路等部件构成。授权公开号为CN201430544Y的中国专利公开了一种三相逆变器，其包括正总线、负总线和中性线，其特征在于：在正总线和负总线之间连接有三相逆变电路单元，三相逆变电路单元的输出端连接三相输出接触器，所述的三相逆变电路单元的每一相逆变电路单元包括正绝缘栅晶体管、负绝缘栅晶体管和滤波器，正绝缘栅晶体管的集电极和总线连接，正绝缘栅晶体管的发射极与负绝缘栅晶体管的集电极连接，绝缘栅晶体管的发射极和负总线连接，正绝缘栅晶体管的发射极与所述的滤波器的一端连接，滤波器的另一端连接到中性线，滤波器通过导线连接到三相输出接触器的输入端。该专利将三相直流电转变为三相交流电，用于驱动电动汽车的空调装置，具有输出稳定、失真小、带载能力强的有点。但是铁路专用电源要求其具备更好的稳定性。

现有的用于铁路车辆的三相逆变器普遍存在的问题：1.多为高频逆变器电源，没有防雷、抗干扰功能；2.逆变电源三相不平衡度大，因温漂、时漂带来的频率超差大，存在主机电源输出波形叠加的高、低频噪音干扰问题；3. 逆变电源不具备远程通讯功能，在无人值守情况下，出现故障不易察觉。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种铁路车辆用三相逆变器，其特征在于:包括保护隔离模块、输入防反与滤波模块、逆变器模块、输出滤波模块、静态开关、驱动电路模块、控制电路模块、同步锁相模块、报警模块、RS-232电路模块和保护电路模块，所述保护隔离模块与所述输入防反与滤波模块连接，所述输入防反与滤波模块与所述逆变器模块、驱动电路模块、控制电路模块连接，所述逆变器模块包括三个逆变子模块，所述逆变器模块与所述输出滤波模块、驱动电路模块连接，所述输出滤波模块与静电开关连接，所述静电开关与所述同步锁相模块、保护电路模块连接，所述驱动电路模块与所述控制电路模块连接，所述控制电路模块与所述RS-232电路模块、报警模块连接，所述同步锁相模块和保护电路模块与所述控制电路模块连接。

所述控制电路模块包括由二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路、控制元件U1、变压器T1和稳压组件A1、A2、A3、A4，输入的电流经桥式整流电路为控制元件U1供电，控制元件U1输出控制脉冲，经变压器T1耦合变换后，控制稳压组件A1、A2、A3、A4同时输出4组辅助电源电压。

所述控制元件U1为UC3844，稳压组件A1为7805集成稳压器，稳压组件A2为7806集成稳压器，稳压组件A3为7812集成稳压器，稳压组件A4为7912集成稳压器。

所述逆变子模块为四个开关元件组成的桥式电路，所述开关元件为绝缘栅双极型晶体管（IGBT），所述驱动电路模块采用三菱公司的集成IGBT专用驱动芯片M57962L。

所述保护电路模块为三个绝对值比较电路，向所述控制电路模块输出电压信号。

所述保护隔离模块接直流电源，所述直流电源的电压为77-138V。

本实用新型的有益效果为：1. 直流电经过保护隔离模块和输入防反与滤波模块后，在输入到逆变器模块，保护隔离模块将直流电与逆变器模块隔离开来，对逆变器模块起到防雷保护作用，输入防反与滤波模块防止直流电接反并滤波，抗干扰性能好；2.逆变器模块采用三个逆变子模块，每个逆变子模块为四个IGBT组成的桥式电路，由M57962L驱动，并利用同步锁相模块反馈输出的三相交流电给控制电路模块，将三相不平衡度控制在3％以内，失真度小于4%，解决了温漂、时漂带来的频率超差大和主机电源输出波形叠加的高、低频噪音干扰问题；3.使用RS-232电路模块，与控制电路模块连接，使本三相逆变器能够实现在无人监控条件下进行的远距离通讯，电源内部运行状态同步远程监控；4. 保护电路模块对逆变后的三相交流电压取样，通过绝对值比较电路后，得到一个电压信号加到控制电路模块使其封锁电平，起到保护作用。