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申请/专利权人：中车永济电机有限公司

摘要：本发明涉及机车供电系统，具体为机车牵引电传动系统及其控制方法。本发明为了解决现有的机车牵引电传动系统中存在的整流器发生故障时动力损失过大的问题，故提供了一种新型的机车牵引电传动系统及其控制方法。本发明通过优化主电路拓扑设计，采用共母线的四象限供电方式，使得整流器和逆变器均具有自动投入、切除功能，同时减少了预充电电阻的使用个数，省去了主接触器和预充电接触器，将其使用IGBT进行替代，集成在整流单元中，缩小了变流器的体积，并且保证了四象限整流故障造成的动力损失最小，大大提高了牵引系统可靠性和灵活性。

主权项：1.机车牵引电传动系统，其特征在于，包括牵引变压器、牵引系统、辅助系统以及列车供电系统，牵引变压器的原边通过主断路器Q1连接弓网并有多个副边，牵引系统从牵引变压器副边取电；牵引系统包括多个牵引整流器、多个牵引逆变器以及多个牵引电机（4）；每个牵引整流器均包括输入组件（2）、由四个IGBT组成的H型牵引整流单元（5）以及由一个整流IGBT或多个整流IGBT串联组成的整流电子连接器（1），输入组件（2）位于对应的牵引整流单元（5）的输入端与牵引变压器的副边之间，输入组件（2）为具有预充电功能的输入组件（2）或不具有预充电功能的输入组件（2），多个输入组件（2）中至少有一个为具有预充电功能的输入组件（2），具有预充电功能的输入组件（2）包括预充电电阻（21）、输入IGBT，输入IGBT为两个且分别为第一输入IGBT（22）、第二输入IGBT（23），预充电电阻（21）与第一输入IGBT（22）串联后再与第二输入IGBT（23）并联，不具有预充电功能的输入组件（2）由第二输入IGBT（23）组成；每个牵引逆变器均包括由一个逆变IGBT或多个逆变IGBT串联组成的逆变电子连接器（3）以及由六个IGBT组成的牵引三相桥式逆变单元（6），牵引整流单元（5）的正极输出端通过依次串联的整流电子连接器（1）、逆变电子连接器（3）与牵引三相桥式逆变单元（6）的正极输入端连接，逆变IGBT的续流二极管的阴极与整流IGBT的续流二极管的阳极连接且其连接节点与牵引三相桥式逆变单元（6）的负极输入端之间连接有支撑电容，多个支撑电容相互之间并联从而形成整体的中间直流母线，牵引三相桥式逆变单元（6）的输出端连接有牵引电机（4）；列车供电系统包括二极管、列供逆变器、高频变压器以及列供整流器，列供逆变器包括由四个IGBT构成列供H桥逆变单元、第一电阻和第一电容组成的第一并联电路、第二电阻和第二电容组成的第二并联电路，列供H桥逆变单元的正极输入端依次通过上IGBT、二极管与中间直流母线的正极连接，列供H桥逆变单元的负极输入端通过下IGBT与中间直流母线的负极连接，列供整流器包括由四个二极管构成的列供H型整流单元、由第三电阻和第三电容构成的第三并联电路，列供H型整流单元的输出端与第三并联电路的两端连接后通过列供断路器Q2连接于列车供电负载，高频变压器的原边与列供H桥逆变单元的输出端连接，高频变压器的原边的负极与列供H桥逆变单元的连接节点与上IGBT的续流二极管的阴极之间并联有第一并联电路，高频变压器的原边的负极与列供H桥逆变单元的连接节点与下IGBT的续流二极管的阳极之间并联有第二并联电路，高频变压器的副边与列供H型整流单元的输入端连接，列车供电系统的输入端与中间直流母线连接，同时将高压的中间直流电变换为低压的直流电，列车供电系统的输出端通过列供断路器Q2连接至列车供电负载；辅助系统包括辅助三相逆变器（10）、辅助电机，辅助三相逆变器（10）的正极输入端通过由一个辅助IGBT或多个辅助IGBT串联组成的辅助单相电子连接器（7）与列车供电系统的正极输出端连接，辅助三相逆变器（10）的负极输入端与列车供电系统的负极输出端连接，辅助三相逆变器（10）的三相输出端连接于辅助电机，辅助三相逆变器（10）包括由六个IGBT构成的辅助三相桥式逆变单元、由第四电阻和第四电容构成的第四并联电路、由第五电阻和第五电容构成的第五并联电路，辅助三相桥式逆变单元的每一相的上、下桥臂的连接节点处均串接有一个由4个IGBT构成的H桥电路，H桥电路的输出端通过辅助三相电子连接器（8）连接于辅助电机，辅助电机为永磁风机（9），H桥电路的三相的上、下桥臂的连接节点的非输出端相连形成公共点，公共点与辅助三相桥式逆变单元的正极输入端之间连接有第四并联电路，公共点与辅助三相桥式逆变单元的负极输入端之间连接有第五并联电路。

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