一种列车牵引变流装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及到轨道交通车辆领域，特指一种适用于列车的牵引变流装置。
【背景技术】
[0002]随着机车重载、动车高速相关技术的持续发展，牵引变流器朝着高压、大功率、高集成度方向不断发展。同时，为了满足跨区域、跨国度之间的供电制式差异及运输要求，研制可在多种供电制式下运行的双流制、多流制动车具有广阔的发展空间。
[0003]目前，动车组用变流装置柜内仅仅包含主牵引变流装置，而辅助变流装置、辅助变压器、充电机、水冷散热装置等设备往往独立于变流装置之外单独成柜。由于动车组受到轴重、安装空间、维修空间和车底运行环境等的限制，综合各方面因素，独立成柜势必增加了动车组成本和空间布置的难度。同时，现有国内生产的机车、动车、城轨地铁和城轨运营方式单一，仅只能在一种受电弓方式(即一种电压制式)下工作，若出现两种及以上不同电网电压制式，则列车无法满足运营要求。
[0004]例如，专利申请(申请号EP19940118334 19941122)公开了一种变流器，主要介绍了此变流器的主电路，包含两个四象限模块，两个主牵引逆变器模块和中间电路，并介绍了三者之间的连接关系，但是并没有涉及辅助变流器和充电机的各种供电制式集成问题，也没有介绍柜体布局和水冷系统等问题。
[0005]又例如:中国专利申请(申请号为CN201120199859.1)公开了一种牵引变流器，主要介绍了牵引变流器的柜体布局，并没有涉及变流器的主牵引变流器、辅助变流器和充电机的各种供电制式集成问题，也没有考虑变流器冷却系统的集成问题。
【实用新型内容】
[0006]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能够满足双流工作模式需要、结构更加紧凑、布局更加合理、集成度高、可靠性好的列车牵引变流装置。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0008]一种列车牵引变流装置，包括集成于一个柜体内的整流单元、逆变单元、辅变单元、充电机单元、辅助变压器、牵引控制单元及供电制式切换开关；
[0009]所述整流单元包括整流模块，所述整流模块用来向电机侧逆变模块提供一个相匹配的恒定的直流电压源；
[0010]所述逆变单元包括逆变模块，所述逆变模块用来将恒定的直流电压转换为三相交流供给牵引电机；
[0011]所述辅变单元，用来将恒定的直流电压转换为三相交流恒压恒频或者变压变频，经辅助变压器后供给动车组上辅助用电设备；
[0012]所述充电机单元，用来输出稳定的DCllOV电源作为列车控制电源或给蓄电池充电；
[0013]所述牵引控制单元，用来根据司机指令完成对整流单元、逆变单元和辅变单元的实时控制；
[0014]所述供电制式切换开关，用来进行供电制式的切换。
[0015]作为本实用新型的进一步改进:所述整流模块为两个，所述逆变模块也为两个。
[0016]作为本实用新型的进一步改进:所述逆变模块与整流模块结构相同。
[0017]作为本实用新型的进一步改进:所述整流模块与逆变模块之间设置中间直流回路，所述中间直流回路包括中间电压支撑电容、谐振滤波电容、变流装置外部的二次滤波电抗器、斩波电路、中间电压测量电路和固定放电电阻。
[0018]作为本实用新型的进一步改进:所述整流模块与输入电源之间设置有整流模块前级电路，所述整流模块前级电路包括充电电阻、充电接触器和工作接触器。
[0019]作为本实用新型的进一步改进:所述供电制式切换开关具有两组常开触点和两组常闭触点，常开触头和常闭触头之间是联锁的；在进行交流电供电时，所述供电制式切换开关工作在常闭触点闭合，常开触点断开的状态，整流器支路工作；在进行直流供电时，常闭触点断开，常开触点闭合。
[0020]作为本实用新型的进一步改进:所述柜体内按照功能、电压等级划分成:功率模块腔体、辅变充电机DCU腔体、冷却设备腔体、水管电缆布置腔体和输入输出接线腔体；其中:
[0021]所述功率模块腔体内布置整流模块、逆变模块，所述整流模块位于腔体的中央位置，所述逆变模块位于整流模块的两侧；
[0022]所述辅变充电机DCU腔体内布置充电机、辅助逆变模块、控制装置和充电短接装置；
[0023]所述冷却设备腔体内布置热交换器、冷却风机、水泵、膨胀水箱、风道和辅助变压器和斩波电阻；
[0024]所述水管电缆布置腔体内布置水冷管道和切换开关；
[0025]所述输入输出接线腔体布置变流器对外输入输出接线装置和固定放电电阻。
[0026]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0027]1、本实用新型的列车牵引变流装置，将主牵引变流装置、充电机、辅助变流装置、辅助变压器、内循环水冷系统及供电制式切换装置在同一柜体内，集成度高。随着独立成柜的设备数量减少，节省了人力物力，节省了动车组底部底部安装空间，具有元件复用率高、系统集成度高、布局紧凑、轻量化等优点，满足了动车组轴重、安装空间、维修空间、车底运行环境限制、人力物力成本、可靠性等各各方面的要求。变流装置高度集成，有利于控制系统的控制、监测和网络通信系统的走线，使动车组控制系统和网络系统可靠性增强。
[0028]2、本实用新型的列车牵引变流装置，采用主辅充一体化的设计，电源输入可以工作在交流电源模式和直流电源模式，能够适应干线铁路的AC25kV/50Hz和城市轨道交通的DC1500V供电，可以在不同供电制式的区域交叉运行。本实用新型解决不同供电制式下的铁路运输要求，通过供电制式切换开关变换变流器模块组合，实现了不同供电制式下的主电路拓扑结构切换，满足了跨区域、区域间的运输需求，为国内、国外干线铁路和陈规铁路的无缝对接提供了牵引变流装置的解决方案。
[0029]3、本实用新型的列车牵引变流装置，可以实现多种电源输出，不仅能实现牵引列车最基本的牵引功能，也能解决列车上各种辅助负载和控制负载的用电问题，实现一机多能，进一步减少列车次生设备。
【附图说明】
[0030]图1是本实用新型的结构原理示意图。
[0031]图2是本实用新型在具体应用实例中柜体腔体的布局示意图。
[0032]图3是本实用新型在具体应用实例中供电制式切换开关的结构原理示意图。
[0033]图例说明:
[0034]1、柜体；2、整流单元；3、逆变单元；4、辅变单元；5、充电机单元；6、辅助变压器；7、牵引控制单元。
【具体实施方式】
[0035]以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0036]如图1所示，本实用新型的列车牵引变流装置，包括集成于一个柜体I内的整流单元2、逆变单元3、辅变单元4、充电机单元5、辅助变压器6、牵引控制单元7 (DCU)及供电制式切换开关。其中:
[0037]整流单元2，包括两个整流模块，整流模块用来向电机侧逆变模块提供一个相匹配的恒定的直流电压源。
[0038]整流模块与逆变单元3之间设置中间直流回路，中间直流回路包括中间电压支撑电容、谐振滤波电容、变流装置外部的二次滤波电抗器、斩波电路、中间电压测量电路和固定放电电阻，其具有稳定中间回路电压、二次谐振滤波、中间回路的电压进行监测、限制中间直流回路过电压和停机后的快速放电功能。
[0039]整流模块与输入电源之间设置有整流模块前级电路，该整流模块前级电路包括充电电阻、充电接触器和工作接触器。
[0040]逆变单元3，用来将恒定的直流电压转换为三相交流(O?1404V、0?200Hz)供给牵引电机；本实例中，包括两个逆变模块，且逆变模块与整流模块结构相同并可以互换，只是改变控制方式就能实现整流或者逆变功能。
[0041]辅变单元4 (辅助逆变单元)，用来将恒定的直流电压转换为三相交流恒压恒频(380V/50HZ)或者变压变频(O?380V、0?50HZ)，经辅助变压器6后供给动车组上辅助用电设备。
[0042]充电机单元5，用来