[实用新型]DC600V车载逆变变频电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种DC600V车载逆变变频电源，主要用于为机车交流设备(空调)供电。

背景技术

DC600V车载逆变电源是将机车上自带的DC600V直流电通过逆变转化成三相AC380V的交流电，为机车交流设备(空调)供电。DC600V车载逆变电源主要有电力电子开关器件组成，以脉宽调制的方式把直流电逆变成交流电。现有DC600V车载逆变电源主要有以下两种方式：1)直流电通过三相逆变电路逆变成脉宽调制波形直接给机车供电。此方案采用变频起动方式，设备起动冲击小，同功率负载可以选配较小功率的电源。但是此方案的最大缺点是电源输出不是纯净的正弦波，使得逆变交流侧产生很大的谐波，降低电网供电质量。2)直流电通过三相逆变电路逆变成交流后再在后级添加三相变压器和电容对输出进行滤波，滤波完成后输出纯净的正弦波给机车进行供电。此方案虽然解决了输出波形非正弦的问题，但是也带来了新的问题，由于后级带有变压器，低频变压器体积大成本高，不能瞒足现场要求，所以后级只能选配50HZ工频变压器，这样电源就不能实现变频起动，且自身效率较低。同等功率的设备就要选择几倍以上的电源，增加成本。

发明内容

本实用新型旨在提供一种DC600V车载逆变变频电源，以解决现有技术存在的降低电网供电质量和增加成本的问题。

本实用新型的技术方案是：一种DC600V车载逆变变频电源，其特征在于，包括依次连接的直流输入空气开关、三相逆变模块、高频滤波电感、滤波电容、输出空气开关和双处理器核心控制器，在所述的直流输入空气开关与三相逆变模块之间设有防反接整流桥、预充电开关、预充电电阻和直流支撑电容，防反接整流桥的输出端分别串联预充电开关和并联直流支撑电容，在该预充电开关上并联预充电电阻；所述的三相逆变模块的输入端通过电压采集电路与该双处理器核心控制器的电压采样端连接，该双处理器核心控制器的一个输出端通过IGBT驱动电路与三相逆变模块的输入端连接，该双处理器核心控制器的电流采样端通过电流采集电路与所述的高频滤波电感的输出端连接；在该双处理器核心控制器的其他不同输出端分别连接有显示屏、标准MODBUS通讯电路、操作按键和状态指示灯。

所述的双处理器核心控制器包括DSP和FPGA，DSP和FPGA分别采用TMS320F2812集成电路和EP3C40Q240C8集成电路，还包括电压AD转换电路、电流AD转换电路、驱动接口电路和外部I/O电路，电压AD转换电路和电流AD转换电路的输入端分别为所述的电压采样端和电流采样端；电压AD转换电路和电流AD转换电路的输出端分别与FPGA的输入接口连接，FPGA通过驱动接口电路与所述的IGBT驱动电路连接；FPGA通过外部I/O电路与所述的显示屏、操作按键和状态指示灯连接；FPGA与DSP通过数据和地址总线进行数据交换；DSP的输出端与所述的标准MODBUS通讯电路连接。

所述的滤波电容采用薄膜滤波电容。

本实用新型的优点是：

1)DC600V直流输入加入防反接整流桥，使得输入可以任意接线，现场接线更方便。

2)双处理器核心控制器采用双CPU(DSP+FPGA)全数字SPWM控制方式，速度更快，控制精度更高，灵活性更好，更稳定。

3)采用变频变压起动方式，启动电流小，启动转矩大，对电源冲击小，同等功率的电机可以选择更小的变频电源，为客户节约很大的成本。

4)输出采用高频滤波电感和滤波电容组成的LC滤波器，输出波形纯正弦，消除输出测谐波，提高供电质量。

5)整台机器没有变压器，体积小重量轻、便于机车上安装。

6)标准modbus通讯电路，很容易与外部设备进行通讯，方便接入机车整车监控系统。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型双处理器核心控制器(DSP+FPGA)的组成示意图；

图3是本实用新型外部I/O电路的电路原理图；

图4是本实用新型电压和电流AD转换电路原理图；

图5是本实用新型驱动接口电路的电路原理图；

图6是本实用新型电流采集电路的电路原理图；

图7是本实用新型电压采集电路的电路原理图；

图8是本实用新型标准MODBUS通讯电路的原理图；

图9是本实用新型IGBT驱动电路的电路原理图。

具体实施方式