一种内燃动车组辅助交流系统

摘要

本发明公开了一种内燃动车组辅助交流系统，包括辅助发电机组、直投电路以及一路以上的逆变电路，所述辅助发电机组通过逆变电路为对应的内燃动车组的冷却风机和牵引通风机供电，所述辅助发电机组通过直投电路为对应的内燃动车组的直挂负载供电，还包括列车供电发电机组、第一开关组件和第二开关组件，所述列车供电发电机组通过第一开关组件分别为内燃动车组的空气压缩机、司机空调、蓄电单元以及直流负载供电，所述辅助发电机组通过第二开关组件分别为内燃动车组的空气压缩机、司机空调、蓄电单元和直流负载供电，所述第一开关组件与第二开关组件之间形成互锁。本发明具有结构简单、可靠性高等优点。

权利要求

1.一种内燃动车组辅助交流系统，包括辅助发电机组（1）、直投电路以及一路以上的逆变电路，所述辅助发电机组（1）通过逆变电路为对应的内燃动车组的冷却风机（8）和牵引通风机（9）供电，所述辅助发电机组（1）通过直投电路为对应的内燃动车组的直挂负载（10）供电，其特征在于，还包括列车供电发电机组（2）、第一开关组件（3）和第二开关组件（4），所述列车供电发电机组（2）通过第一开关组件（3）分别为内燃动车组的空气压缩机（11）、司机空调（12）、蓄电单元（13）以及直流负载（14）供电，所述辅助发电机组（1）通过第二开关组件（4）分别为内燃动车组的空气压缩机（11）、司机空调（12）、蓄电单元（13）和直流负载（14）供电，所述第一开关组件（3）与第二开关组件（4）之间形成互锁；每路逆变电路均并联有第三开关组件（5）；当所述逆变电路发生故障时，对应的第三开关组件（5）由断开切换至闭合状态。

2.根据权利要求1所述的内燃动车组辅助交流系统，其特征在于，当所述列车供电发电机组（2）处于不工作状态时，所述第一开关组件（3）由闭合切换至断开状态，所述第二开关组件（4）由断开切换至闭合状态。

3.根据权利要求1或2所述的内燃动车组辅助交流系统，其特征在于，所述空气压缩机（11）与第二开关组件（4）之间、以及司机空调（12）与第二开关组件（4）之间均设置有逆变单元。

4.根据权利要求3所述的内燃动车组辅助交流系统，其特征在于，所述蓄电单元（13）以及直流负载（14）通过相控或斩波充电电路（7）与所述第一开关组件（3）和第二开关组件（4）相连。

5.根据权利要求1或2所述的内燃动车组辅助交流系统，其特征在于，所述第一开关组件（3）和第二开关组件（4）均为接触器开关。

说明书

一种内燃动车组辅助交流系统

技术领域

[0001] 本发明主要涉及内燃机车技术领域，特指一种内燃动车组辅助交流系统。

背景技术

[0002] 现在国内传统交直电传动内燃机车如DF4、DF5、DF7、DF8B 、DF11等辅助传动系统几乎都是采用机械传动、液压传动及直流电机驱动等型式。随着技术进步及发展，特别是IGBT技术广泛应用，内燃机车辅助传动系统都采用交流负载系统，如青藏线的NJ2、戚墅堰的HXN5以及大连的HXN3。NJ2、HXN5与HXN3都是采用主辅一体化发电机，辅助发电机都是根据电压等级不同，多组绕组输出。HXN5及HXN3主要是货运机车，辅助交流系统都没有考虑冗余性。假若跳波、相控、逆变器等控制器故障，相应的辅助负载不能正常工作，直接导致机车“机破”。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、可靠性高的内燃动车组辅助交流系统。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

[0005] 一种内燃动车组辅助交流系统，包括辅助发电机组、直投电路以及一路以上的逆变电路，所述辅助发电机组通过逆变电路为对应的内燃动车组的冷却风机和牵引通风机供电，所述辅助发电机组通过直投电路为对应的内燃动车组的直挂负载供电，还包括列车供电发电机组、第一开关组件和第二开关组件，所述列车供电发电机组通过第一开关组件分别为内燃动车组的空气压缩机、司机空调、蓄电单元以及直流负载供电，所述辅助发电机组通过第二开关组件分别为内燃动车组的空气压缩机、司机空调、蓄电单元和直流负载供电，所述第一开关组件与第二开关组件之间形成互锁。

[0006] 作为上述技术方案的进一步改进：

[0007] 当所述列车供电发电机组处于不工作状态时，所述第一开关组件由闭合切换至断开状态，所述第二开关组件由断开切换至闭合状态。

[0008] 所述空气压缩机与第二开关组件之间、以及司机空调与第二开关组件之间均设置有逆变单元。

[0009] 所述蓄电单元以及直流负载通过相控或斩波充电电路与所述第一开关组件和第二开关组件相连。

[0010] 每路逆变电路均并联有第三开关组件；当所述逆变电路发生故障时，对应的第三开关组件由断开切换至闭合状态。

[0011] 所述第一开关组件和第二开关组件均为接触器开关。

[0012] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0013] 本发明的内燃动车组辅助交流系统，充分利用内燃动车组自身的特点，对于两个具有两个柴油机（提供动力及客车供电）的内燃动车组，关键的辅助交流系统（如空压机、空调及蓄电池充电等）利用本身的两个柴油机发电机组实现双电源冗余，提高了动车组辅助交流系统的可靠性。对于机车本身冷却风机及牵引通风机辅助交流系统根据柴油机转速、冷却风机及牵引通风机三者自身的特性关系采用直挂故障冗余技术，进一步提高了动车组辅助交流系统的可靠性。

附图说明

[0014] 图1为本发明的结构示意图。

[0015] 图中标号说明：1、辅助发电机组；2、供电发电机组；3、第一开关组件；4、第二开关组件；5、第三开关组件；6、逆变器；7、相控或斩波充电电路；8、冷却风机；9、牵引通风机；10、直挂负载；11、空气压缩机；12、司机空调；13、蓄电单元；14、直流负载。

具体实施方式

[0016] 以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

[0017] 如图1所示，本实施例的内燃动车组辅助交流系统，包括辅助发电机组1、直投电路以及一路以上的逆变电路，辅助发电机组1通过逆变电路为对应的内燃动车组的冷却风机8和牵引通风机9供电，辅助发电机组1通过直投电路为对应的内燃动车组的直挂负载10供电，还包括列车供电发电机组2、第一开关组件3和第二开关组件4，列车供电发电机组2通过第一开关组件3分别为内燃动车组的空气压缩机11、司机空调12、蓄电单元13以及直流负载14供电，辅助发电机组1通过第二开关组件4分别为内燃动车组的空气压缩机11、司机空调
12、蓄电单元13和直流负载14供电，第一开关组件3与第二开关组件4之间形成互锁。本发明的辅助负载空气压缩机11、司机空调12及蓄电池及其它直流负载14是动车组最必要的保证。因为空气压缩机11必须保证供风，司机空调12确保人员安全，蓄电单元13及其它直流负载14确保控制用电安全。本发明优先（正常情况）列车供电发电机组2供电，通过第一开关组件3（KB1接触器）直接输出380/50Hz给辅助负载空气压缩机11、司机空调12及、蓄电单元13及其它直流负载14；若列车供电发电机组2故障或未工作时，主柴油机组的辅助发电机组1自动切换通过KB2接触器，输出380/50Hz给辅助负载空气压缩机11、司机空调12供电，以及给蓄电单元13（蓄电池）及其它直流负载14供电，同时接触器KB1 与KB2之间形成互锁确保只有一路电源供电，本发明的辅助交流系统实现了关键部分的电源冗余，确保了动车组及客运机车的运输安全。

[0018] 本实施例中，空气压缩机11与第二开关组件4之间、以及司机空调12与第二开关组件4之间均设置有逆变单元，其中逆变电路以及逆变单元均为逆变器6，能够实现各负载的精准控制，并且节能环保；蓄电单元13以及直流负载14通过相控或斩波充电电路7与第一开关组件3和第二开关组件4相连。

[0019] 本实施例中，每路逆变电路均并联有第三开关组件5（接触器KB4）；当逆变电路发生故障时，对应的第三开关组件5由断开切换至闭合状态。本发明考虑逆变器6故障情况下，辅助负载冷却风机8及牵引通风机9能够工作，采用故障冗余技术方法。具体的方案是：KB3接触器闭合，优先（正常情况）逆变器6控制频率驱动冷却风机8精确控制柴油机水温，发挥最佳柴油机功率；同样逆变器6控制频率合理控制牵引通风机9转速，节能降噪；故障运行模式若逆变器6故障或未工作，降低柴油机转速后，断开KB3接触器，切换至第三开关组件5（KB4接触器），辅助发电机组1直接驱动冷却风机8及牵引通风机9，同时接触器KB3 与KB4互锁确保只有一路电源供电。

[0020] 以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。