專利名稱：動(dòng)車組電源轉(zhuǎn)換單相逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于列車電源轉(zhuǎn)換裝置，特別是一種供動(dòng)車組使用，把來自DCllOV系統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換為AC230V的電壓為各車供電，為乘客用電插座供電的單相逆變裝置。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用的單相逆變器大多采用單片機(jī)作為處理器，該芯片進(jìn)行算法處理速度有限，外圍開關(guān)量接口較少，必須應(yīng)用其他芯片擴(kuò)展來進(jìn)行配合，在設(shè)計(jì)上增加難度和復(fù)雜性。一般單相逆變器采用SPWM技術(shù)來進(jìn)行逆變控制，該技術(shù)的缺點(diǎn)是開關(guān)頻率較高，對(duì)于功率器件的選型參數(shù)要求較高。同時(shí)過高的開關(guān)頻率開關(guān)損耗過大，發(fā)熱量較大，所以效率比較低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種控制精度高，功能完善，高技術(shù)性能的單相逆變器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種動(dòng)車組電源轉(zhuǎn)換單相逆變器，所述的逆變器包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，受數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)控制的IGBT模塊，其中，IGBT模塊的直流端通過充電機(jī)提供直流電源，直流電源經(jīng)過EMI濾除進(jìn)線干擾后，接入直流電抗器Ll和防反二極管Dl輸入給預(yù)充電接觸器K2和主接觸器Kl，預(yù)充電接觸器K2上串接有充電電阻 Rl后與主接觸器Kl并聯(lián)，直流端還接有支撐電容Cl、功率電阻R2、電壓傳感器TV1、TV2、電流傳感器TVl以及風(fēng)扇M ；在IGBT模塊的交流端接入升壓變壓器Tl以及電壓傳感器TV3 ； 變壓器Tl內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器PT100，散熱器設(shè)置有熱敏電阻NTC，溫度傳感器PT100、熱敏電阻NTC、電壓傳感器TV1、TV2、TV3、電流傳感器TAl的信號(hào)傳給數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)， 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)輸出PWM信號(hào)控制IGBT模塊，并控制接觸器ΚΙ、K2。優(yōu)選的是所述的輸出端接有EMI濾除干擾。優(yōu)選的是所述的充電機(jī)提供77V-137. 5V直流電源。優(yōu)選的是所述的充電機(jī)提供IlOV直流電源。優(yōu)選的是所述的逆變器輸出230V交流電。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為整個(gè)逆變器的控制器和處理器。功率器件采用IGBT，采用倍頻式SPWM技術(shù)，該技術(shù)可以使功率開關(guān)器件IGBT工作在較低的開關(guān)頻率，輸出倍頻后可以進(jìn)一步降低了輸出諧波分量，能夠緩解諧波抑制與開關(guān)器件的開關(guān)頻率和產(chǎn)品效率之間的矛盾。大大提高了單相逆變器的技術(shù)性能，使其控制精度更高，功能更完善。采用倍頻式SPWM技術(shù)降低了開關(guān)頻率的要求，大大提高了整機(jī)的效率，溫升也較小。

圖1為本實(shí)用新型電路原理示意圖[0011]圖2為本實(shí)用新型控制部分的示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
一種動(dòng)車組電源轉(zhuǎn)換單相逆變器，所述的逆變器包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，受數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)控制的IGBT模塊，其中，IGBT模塊的直流端通過充電機(jī)提供直流電源， 直流電源經(jīng)過EMI濾除進(jìn)線干擾后，接入直流電抗器Ll和防反二極管Dl輸入給預(yù)充電接觸器K2和主接觸器Kl，預(yù)充電接觸器K2上串接有充電電阻Rl后與主接觸器Kl并聯(lián)，直流端還接有支撐電容Cl、功率電阻R2、電壓傳感器TV1、TV2、電流傳感器TVl以及風(fēng)扇M ；在 IGBT模塊的交流端接入升壓變壓器Tl以及電壓傳感器TV3 ；變壓器Tl內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器PT100，散熱器設(shè)置有熱敏電阻NTC，溫度傳感器PT100、熱敏電阻NTC、電壓傳感器TV1、 TV2、TV3、電流傳感器TAl的信號(hào)傳給數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)輸出 PWM信號(hào)控制IGBT模塊，并控制接觸器ΚΙ、K2。所述的輸出端接有EMI濾除干擾。所述的充電機(jī)提供77V-137.5V直流電源。所述的充電機(jī)提供IlOV直流電源。所述的逆變器輸出 230V交流電。工作時(shí)，列車運(yùn)行時(shí)由充電機(jī)提供IlOV(波動(dòng)范圍77V_137. 5V)直流電源，經(jīng)過 EMI濾除進(jìn)線干擾后接入直流電抗器Ll和防反二極管Dl輸入給預(yù)充電接觸器K2和主接觸器K1。在上電瞬間先接通充電電阻Rl給支撐電容Cl預(yù)充電，當(dāng)電容充滿電后，閉合主接觸器K1，同時(shí)斷開充電接觸器K2將充電電阻Rl切除。直流側(cè)采用一個(gè)支撐電容Cl兩端并聯(lián)一個(gè)功率電阻R2作為放電電阻，當(dāng)逆變器停止工作后支撐電容Cl的電壓由風(fēng)扇M和放電電阻R2進(jìn)行放電，并在直流側(cè)接入電壓傳感器TV2檢測(cè)直流電壓情況。經(jīng)過IGBT將直流逆變成交流，為得到有效值230V的交流電壓則在逆變器輸出側(cè)接入升壓變壓器Tl。利用變壓器Tl的漏感和輸出側(cè)的交流電容組成LC正弦濾波器對(duì)逆變器輸出進(jìn)行濾波，以便得到平滑的正弦波，并利用電壓傳感器TV3進(jìn)行交流電壓檢測(cè)，當(dāng)外部給定工作允許信號(hào)時(shí)逆變器開始啟動(dòng)。同時(shí)通過采樣散熱器溫度NTC和變壓器內(nèi)部溫度PT100進(jìn)行故障保護(hù)。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)的電氣參數(shù)和主要技術(shù)性能指標(biāo)如下
權(quán)利要求1.一種動(dòng)車組電源轉(zhuǎn)換單相逆變器，其特征在于所述的逆變器包括數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)，受數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)控制的IGBT模塊，其中，IGBT模塊的直流端通過充電機(jī)提供直流電源，直流電源經(jīng)過EMI濾除進(jìn)線干擾后，接入直流電抗器Ll和防反二極管Dl輸入給預(yù)充電接觸器K2和主接觸器Kl，預(yù)充電接觸器K2上串接有充電電阻Rl后與主接觸器 Kl并聯(lián)，直流端還接有支撐電容Cl、功率電阻R2、電壓傳感器TV1、TV2、電流傳感器TVl以及風(fēng)扇M ；在IGBT模塊的交流端接入升壓變壓器Tl以及電壓傳感器TV3 ；變壓器Tl內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器PT100，散熱器設(shè)置有熱敏電阻NTC，溫度傳感器PT100、熱敏電阻NTC、電壓傳感器TV1、TV2、TV3、電流傳感器TAl的信號(hào)傳給數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)輸出PWM信號(hào)控制IGBT模塊，并控制接觸器K1、K2。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)車組電源轉(zhuǎn)換單相逆變器，其特征在于所述的輸出端接有 EMI濾除干擾。
3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)車組電源轉(zhuǎn)換單相逆變器，其特征在于所述的充電機(jī)提供 77V-137. 5V直流電源。
4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)車組電源轉(zhuǎn)換單相逆變器，其特征在于所述的充電機(jī)提供 IlOV直流電源。
5.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)車組電源轉(zhuǎn)換單相逆變器，其特征在于所述的逆變器輸出 230V交流電。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)車組電源轉(zhuǎn)換單相逆變器，所述的逆變器包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，受數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)控制的IGBT模塊，采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為整個(gè)逆變器的控制器和處理器。功率器件采用IGBT，采用倍頻式SPWM技術(shù)，該技術(shù)可以使功率開關(guān)器件IGBT工作在較低的開關(guān)頻率，輸出倍頻后可以進(jìn)一步降低了輸出諧波分量，能夠緩解諧波抑制與開關(guān)器件的開關(guān)頻率和產(chǎn)品效率之間的矛盾。大大提高了單相逆變器的技術(shù)性能，使其控制精度更高，功能更完善。采用倍頻式SPWM技術(shù)降低了開關(guān)頻率的要求，大大提高了整機(jī)的效率，溫升也較小。
文檔編號(hào)H02M1/12GK202004682SQ20102066807
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者位俊雷, 張守春, 張艷芳, 李照平, 李磊, 楊東軍 申請(qǐng)人:青島四方車輛研究所有限公司, 青島四研鐵路電氣研究開發(fā)有限公司