一种具有冗余保护功能的主辅一体变流装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆的变流技术领域，尤其涉及一种具有冗余保护功能的主辅一体变流装置。
【背景技术】
[0002]列车中变流器主电路可分为两种:一种是主辅分离的主电路，如图1所示，辅助逆变与主逆变相互独立，辅助逆变不通过主逆变取电；另外一种是主辅一体主电路，如图2所示，每重变流器的中间直流回路共用，辅助逆变和主逆变的中间直流回路固定短接在一起，即辅助逆变从主逆变的中间直流回路中进行取电，该类主辅一体的变流器，具有结构紧凑、可节省辅助变流器整流环节，并可实现列车过无电区时辅助系统不停电等优势，因此主辅一体变流器已成为技术发展趋势。
[0003]如上述传统的主辅一体变流器中，由于每重变流器的中间直流回路共用，辅助逆变是和主逆变的中间直流回路固定短接在一起，以使得辅助逆变从主逆变的中间直流回路中取电，因而当存在某重主逆变故障时，辅助逆变即无法通过中间直流回路正常取电，即上述主辅一体变流器存在任一重变流器故障都会影响辅助逆变正常工作的问题，冗余度差、变流执行效率不高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种基于主辅一体变流结构，能够实现冗余保护功能，且结构简单、所需成本低、冗余度以及变流效率高的具有冗余保护功能的主辅一体变流装置。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为:
[0006]—种具有冗余保护功能的主辅一体变流装置，包括辅助逆变模块、选择切换模块以及一重以上的主变流模块，每重所述主变流模块均包括依次连接的整流单元、中间直流环节以及逆变单元，所述辅助逆变模块通过选择切换模块分别与每重所述主变流模块的中间直流环节连接，所述选择切换模块通过切换开关控制接入其中一重主变流模块的中间直流环节所输出的直流电压至所述辅助逆变模块。
[0007]作为本实用新型的进一步改进:所述选择切换模块中切换开关由多个并联的子切换开关组合构成，各个所述子切换开关与各重所述主变流模块的中间直流环节一一对应连接。
[0008]作为本实用新型的进一步改进:所述子切换开关采用隔离开关或接触器。
[0009]作为本实用新型的进一步改进:所述选择切换模块中切换开关为单刀多掷开关，所述单刀多掷开关的各接触点分别与各重所述主变流模块的中间直流环节一一对应连接。
[0010]作为本实用新型的进一步改进:所述中间直流环节的输入端、输出端均设置有支撑电容Cd。
[0011]作为本实用新型的进一步改进:还包括分别与选择切换模块、各重所述主变流模块连接的故障监测模块，所述故障监测模块实时监测各重所述主变流模块的故障状态，并输出状态判定信号至所述选择切换模块。
[0012]作为本实用新型的进一步改进:所述选择切换模块还包括与切换开关连接的切换控制单元，所述切换控制单元接收所述状态判定信号，并控制所述切换开关接入为正常状态的一重主变流模块。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0014]I)本实用新型辅助逆变模块从主变流模块的中间直流环节取电，能够实现主辅一体的变流结构，具有节省辅助变流器整流环节、实现列车过无电区时辅助系统不停电等优势，同时每重主变流模块的中间直流环节相互独立，结合选择切换模块的配置使得辅助逆变模块可以根据实际需求选择接入任意一重的主变流模块的中间直流环节进行取电，因而基于主辅一体变流结构能够实现冗余保护功能，大大提高装置的冗余度，很好地解决了传统主辅一体变流器冗余度差的问题，实现高效率的牵引变流；
[0015]2)本实用新型通过实时监测各重主变流模块的故障状态，结合故障状态可通过选择切换模块控制切断发生故障状态的主变流模块，同时接入正常状态的主变流模块，大大提高了变流装置的冗余度，实现冗余保护以及故障隔离，从而保证主变流存在故障时变流装置仍然能够正常运行；
[0016]3)本实用新型通过切换控制单元控制切换为辅助逆变模块供电的主变流模块，由切换控制单元接收状态判定信号，并控制切换开关接入为正常状态的一重主变流模块，可及时根据主变流模块的故障状态切换接入正常状态的主变流模块，实现辅助逆变模块供电的智能切换及冗余保护。
【附图说明】
[0017]图1是传统的主辅分离变流器的结构原理示意图。
[0018]图2是传统的主辅一体变流器的结构原理示意图。
[0019]图3是本实施例具有冗余保护功能的主辅一体变流装置的结构原理示意图。
[0020]图4是本实施例具有冗余保护功能的主辅一体变流装置的另一种结构原理示意图。
[0021 ]图例说明:1、辅助逆变模块;2、选择切换模块;3、主变流模块。
【具体实施方式】
[0022]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
[0023]如图3所示，本实施例具有冗余保护功能的主辅一体变流装置，包括辅助逆变模块
1、选择切换模块2以及一重以上的主变流模块3，每重主变流模块3均包括依次连接的整流单元、中间直流环节(DCH)以及逆变单元，辅助逆变模块I通过选择切换模块2分别与每重主变流模块3的中间直流环节连接，选择切换模块2通过切换开关控制接入其中一重主变流模块3的中间直流环节所输出的直流电压至辅助逆变模块I。本实施例主变流模块3具体包括η重，各重主变流模块3之间相互独立，互不影响，由整流单元接入交流电源(al，bl;……；an，bn)并转换为直流电输出，经过中间直流环节后将直流电输出给逆变单元，由逆变单元转换为三相交流电(ul，vl，wl;......;un，vn，wn)提供给牵引电机，其中中间直流环节包括电压传感器、电阻器等;辅助逆变模块I将接入的直流电转换为三相交流电(uf，vf，wf)后提供给车上辅助设备。
[0024]本实施例主辅一体变流装置中，辅助逆变模块I从主变流模块3的中间直流环节取电，能够实现主辅一体的变流结构，具有节省辅助变流器整流环节、实现列车过无电区时辅助系统不停电等优势，同时每重主变流模块3的中间直流环节相互独立，结合选择切换模块2的配置使得辅助逆变模块I可以根据实际需求选择接入任意一重的主变流模块3的中间直流环节进行取电，因而基于主辅一体变流结构能够实现冗余保护功能，大大提高装置的冗余度，很好地解决了传统主辅一体变流器冗余度差的问题，实现高效率的牵引变流。
[0025]本实施例中，选择切换模块2中切换开关由多个并联的子切换开关组合构成，各个子切换开关与各重主变流模块3的中间直流环节一一对应连接，切换开关具有由η重变流器开关(1 +，1_;……;η+，η_)的子切换开关组合构成，分别对应η重主变流模块3，当其中一重变流器开关闭合、其余开关断开时，由对应重主变流模块3的中间直流环节向辅助逆变模块I供电。子切换开关具体可采用隔离开关或接触器，由隔离开关或接触器构成组合开关形式。
[0026]选择切换模块2还可以根据实际需求采用其他开关形式，如图4所示，本实施例具有冗余保护功能的主辅一体变流装置的另一种结构，其中选择切换模块2的切换开关具体为单刀多掷开关，单刀多掷开关的各接触点分别与各重主变流模块3的中间直流环节一一对应连接。如图