[发明专利]一种变流器及电传动系统

说明书

一种变流器，包括：主辅充一体整流电路，其用于与发电机和牵引变压器连接，用于对发电机或牵引变压器传输来的第一交流电进行交‑直转换，得到第一直流电；中间直流电路，其与主辅充一体整流电路连接；主逆变电路，其与中间直流电路连接，用于对中间直流电路传输来的直流电进行直‑交转换，得到第二交流电。该变流器能够有效减小电传动系统的功率损耗、提高电传动系统的效率。同时，该变流器还能够有效降低主逆变电路、辅助逆变电路以、牵引电机及相关参数的匹配难度，这样有助于降低主逆变电路、辅助逆变电路以及牵引电机中关键部件的重量以及体积，并提高电传动系统的效率以及节能度。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地说，涉及一种变流器及电传动系统。

背景技术

国内轨道交通工程车领域，诸如钢轨打磨车、换咋车以及接触网作业车等都是采用双源制的专用工程车，其多采用柴油动力包加供电网(例如AC25KV、DC150V和DC750V供电网等)的供电方式。

针对内燃动力方面，上述工程车的柴油动力包都是采用柴油机、同步主发励磁发电机和三相不可控整流的电路结构，采用此电路结构的柴油动力包存在体积以及重量大的缺陷。

针对双动力内燃-电力动车组，由于车上空间需要乘坐乘客，因此电传动系统就需要放置在车底，原有的柴油机、同步主发励磁发电机和三相不可控整流电路的电路结构也就无法满足需求。

随着技术的发展，永磁发电机得到推广应用，在轨道交通领域采用永磁发电机替代同步主发励磁发电机的新的柴油动力包集成方式，其体积和重量更小，这也就使得双动力电传动系统设置在车底称为可能。

然而，由于采用三相不可控整流电路，因此永磁发电机的电压及电流不可控制，这也就无法调节电流与电压的相序关系，从而在考虑阻抗以及发热的情况下会使得发电机的重量和体积过大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种变流器，所述变流器包括：

主辅充一体整流电路，其用于与发电机和牵引变压器连接，用于对所述发电机或牵引变压器传输来的第一交流电进行交-直转换，得到第一直流电；

中间直流电路，其与所述主辅充一体整流电路连接；

主逆变电路，其与所述中间直流电路连接，用于对所述中间直流电路传输来的直流电进行直-交转换，得到第二交流电。

根据本发明的一个实施例，所述主辅充一体整流电路包括：

主辅充一体整流器，其用于对接收到的交流电进行交-直转换；

第一开关件，其连接在所述发电机与主辅充一体整流器之间，用于导通或断开所述发电机与主辅充一体整流器之间的电连接；

第二开关件，其连接在所述牵引变压器与主辅充一体整流器之间，用于导通或断开所述牵引变压器与主辅充一体整流器之间的电连接。

根据本发明的一个实施例，所述主辅充一体变流器包括四条结构相同的整流桥臂，所述四条整流桥臂的第一端口分别与所述第二开关件的四个输出端口对应连接，所述四条整流桥臂中三条整流桥臂的第一端口分别与所述第一开关件的三个输出端口对应连接，所述四条整流器的第二端口相互连接，所述四条整流桥臂的第三端口相互连接。

根据本发明的一个实施例，所述主辅充一体变流器的工作模式包括两重四象限整流模式、三相不可控整流模式以及三相全控整流模式。

根据本发明的一个实施例，所述主逆变电路包括多个逆变器，其中，所述多个逆变器的输入端均与所述中间直流电路连接，输出端用于分别与相应的电机对应连接。

根据本发明的一个实施例，所述变流器还包括：