輔助變流器和車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輔助變流器和車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)及功率半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，軌道交通車輛變流裝置不斷向高性能、模塊化發(fā)展。目前變流裝置的逆變技術(shù)主要采用脈寬調(diào)制方式，而脈寬調(diào)制的特性決定著逆變器的輸出電壓中含有較多的高次諧波分量，因而必須采用濾波器進(jìn)行濾波處理，使輸出的波形達(dá)到平滑的正弦波形，減少諧波對負(fù)載的影響。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的輔助變流器中，將濾波器放置在變壓器之后完成濾波的功能。逆變器輸出的脈寬調(diào)制波經(jīng)過三相變壓器降壓、隔離以及電平變換后，再通過一個三相電抗器或三個單相電抗器以及三相電容器形成的濾波器，得到正弦交流電源。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，濾波器、變壓器和逆變器的上述組合方式，導(dǎo)致濾波器中電抗器的損耗大、散熱高，導(dǎo)致輔助變流器輸出功率小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種輔助變流器和車輛，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中電抗器損耗大、散熱高，導(dǎo)致輔助變流器輸出功率小的問題。
[0005]本發(fā)明的第一個方面是提供一種輔助變流器，包括:
[0006]直流電源、三相逆變器、濾波器和變壓器；
[0007]所述三相逆變器與所述直流電源電連接，對所述直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行逆變，得到PWM波形電壓；
[0008]所述濾波器與所述三相逆變器電連接，對所述三相逆變器輸出的所述PWM波形電壓進(jìn)行濾波，得到正弦波電壓；
[0009]所述變壓器與所述濾波器電連接，對所述濾波器輸出的所述正弦波電壓進(jìn)行電壓變換，得到交流電源。
[0010]進(jìn)一步地，所述輔助變流器還包括:直流濾波電感；
[0011]所述直流濾波電感分別與所述直流電源和所述三相逆變器電連接，用于對所述直流電壓的諧波分量進(jìn)行濾波。
[0012]進(jìn)一步地，所述濾波器包括:三個單相電抗器和三相電容器。
[0013]進(jìn)一步地，所述單相電抗器的電感值為10mH。
[0014]進(jìn)一步地，所述三相電容器的三相繞組首尾連接，呈三角形結(jié)構(gòu)。
[0015]進(jìn)一步地，所述濾波器為LC濾波器、RC濾波器或者有源濾波器。
[0016]本發(fā)明的另一個方面提供一種車輛，包括:如上所述的輔助變流器。
[0017]本發(fā)明中，通過將濾波器設(shè)置在逆變器之后變壓器之前，使得濾波器能夠?qū)δ孀兤鬏敵龅母邏弘妷哼M(jìn)行濾波，由于逆變器輸出的功率一定，對逆變器輸出的高壓電壓進(jìn)行濾波，能夠降低電抗器的損耗，減小電抗器的散熱量，提高輔助變流器的輸出功率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明提供的輔助變流器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明提供的輔助變流器實(shí)施例的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]圖1為本發(fā)明提供的輔助變流器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，包括:直流電源11、三相逆變器12、濾波器13和變壓器14。
[0022]其中，三相逆變器12與直流電源11電連接，對直流電源11輸出的直流電壓進(jìn)行逆變，得到脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulat1n, PWM)波形電壓。
[0023]三相逆變器12設(shè)置有調(diào)制比，三相逆變器12可以通過調(diào)制比將PWM波形電壓保持恒定。
[0024]濾波器13與三相逆變器12電連接，對三相逆變器12輸出的PWM波形電壓進(jìn)行濾波，得到正弦波電壓。
[0025]變壓器14與濾波器13電連接，對濾波器13輸出的正弦波電壓進(jìn)行電壓變換，得到交流電源。
[0026]其中，濾波器13可以包括:三個單相電抗器和三相電容器，三相電容器呈三角形結(jié)構(gòu)或星形結(jié)構(gòu)?？蛇x的，為了減小三相電容器中電容的容值，減小電容的體積，三相電容器的三相繞組可以首尾連接，使得三相電容器呈三角形結(jié)構(gòu)。為了使濾波器的輸出電壓的諧振頻率保持在一個比較小的范圍，單相電抗器的電感值可以為10mH，濾去逆變器產(chǎn)生的PWM波形電壓中的諧波分量。
[0027]三相逆變器12對直流電壓進(jìn)行逆變得到的PWM波形電壓較高，例如大于1250V電壓，對該電壓進(jìn)行濾波，在功率一定的情況下，能夠減小電流，從而降低濾波器中電抗器的損耗，減小電抗器的散熱量。濾波器13對三相逆變器12輸出的PWM波形電壓進(jìn)行濾波得到的正弦波電壓的電壓值一般為1250V交流電源，變壓器14用于將1250V的該交流電源轉(zhuǎn)換成AC380V 50Hz的交流電源提供給電力機(jī)車車輛上的負(fù)載。
[0028]其中，濾波器13可以為LC濾波器、RC濾波器或者有源濾波器等能夠?qū)WM波形電壓進(jìn)行濾波的濾波器。例如，濾波器13和變壓器14的電路可以參見圖2，圖2為本發(fā)明提供的輔助變流器的電路示意圖。
[0029]進(jìn)一步地，輔助變流器還可以包括:直流濾波電感；直流濾波電感可以與直流電源11和三相逆變器12電連接，用于對直流電壓的諧波分量進(jìn)行濾波。
[0030]另外，需要進(jìn)行說明的是，可以將濾波器13中的電抗器和變壓器14進(jìn)行單獨(dú)放置，減小噪音，且便于對電抗器和變壓器14進(jìn)行通風(fēng)降溫。
[0031]本實(shí)施例中，通過將濾波器設(shè)置在逆變器之后變壓器之前，使得濾波器能夠?qū)δ孀兤鬏敵龅母邏弘妷哼M(jìn)行濾波，由于逆變器輸出的功率一定，對逆變器輸出的高壓電壓進(jìn)行濾波，能夠降低電抗器的損耗，減小電抗器的散熱量，提高輔助變流器的輸出功率。
[0032]本發(fā)明中還保護(hù)一種車輛，包括如上實(shí)施例中的輔助變流器。應(yīng)用上述輔助變流器的車輛具體可以為350公里標(biāo)準(zhǔn)動車組。
[0033]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輔助變流器，其特征在于，包括: 直流電源、三相逆變器、濾波器和變壓器； 所述三相逆變器與所述直流電源電連接，對所述直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行逆變，得到PWM波形電壓； 所述濾波器與所述三相逆變器電連接，對所述三相逆變器輸出的所述PWM波形電壓進(jìn)行濾波，得到正弦波電壓； 所述變壓器與所述濾波器電連接，對所述濾波器輸出的所述正弦波電壓進(jìn)行電壓變換，得到交流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助變流器，其特征在于，還包括:直流濾波電感； 所述直流濾波電感分別與所述直流電源和所述三相逆變器電連接，用于對所述直流電壓的諧波分量進(jìn)行濾波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助變流器，其特征在于，所述濾波器包括:三個單相電抗器和三相電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輔助變流器，其特征在于，所述單相電抗器的電感值為10mH。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輔助變流器，其特征在于，所述三相電容器的三相繞組首尾連接，呈三角形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助變流器，其特征在于，所述濾波器為LC濾波器、RC濾波器或者有源濾波器。
7.—種車輛，其特征在于，包括權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的輔助變流器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輔助變流器和車輛，其中輔助變流器包括：直流電源、三相逆變器、濾波器和變壓器；三相逆變器與直流電源電連接，濾波器與三相逆變器電連接，變壓器與濾波器電連接，本發(fā)明通過將濾波器設(shè)置在逆變器之后變壓器之前，使得濾波器能夠?qū)δ孀兤鬏敵龅母邏弘妷哼M(jìn)行濾波，在逆變器輸出的功率一定的情況下，對逆變器輸出的高壓電壓進(jìn)行濾波，能夠降低電抗器的損耗，減小電抗器的散熱量，提高輔助變流器的輸出功率。
【IPC分類】H02M1-12, H02M7-44
【公開號】CN104767366
【申請?zhí)枴緾N201510191944
【發(fā)明人】顧秀江, 唐子輝, 高永軍, 劉峰東, 宜雷, 丁巧婭, 蔣學(xué)君, 朱劍波
【申請人】永濟(jì)新時速電機(jī)電器有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月21日