具有自主知識產(chǎn)權(quán)的主變流器代表

——TGA9型主變流器5-2

TGA9型主變流器應(yīng)用于機車軸式為C0-C0,牽引電機軸功率為1225kW的六軸7200kW交流傳動電力機車,如HXD1C型電力機車。每臺機車配置兩臺主變流器。每臺變流器作為一臺完整的組裝設(shè)備,裝于一個柜體內(nèi)。

每臺變流器為一個轉(zhuǎn)向架的三臺牽引電機供電,一個四象限整流器和一個逆變器組成一組供電單元,為一臺牽引電機供電,所以一個變流器柜內(nèi)有三組這樣的供電單元。結(jié)構(gòu)解析一TGA9型主變流器柜外形尺寸為3100mm(長)×1060mm(寬)×2000mm(高),通過底部的螺孔固定在機車底架的C型軌上。

變流器柜內(nèi)部設(shè)備布置情況：變流器模塊等主要部件位于柜體前部,打開柜門可以方便地對其進行檢修。變流器后部主要用于放置不需要維護或很少維護的部件,如二次諧振電容器等。變流器左側(cè)開有邊門,用于檢修斬波電阻。主電路接線端子位于柜體下方,控制電源和輔助電源插頭位于柜體左側(cè)。TGA9型主變流器功率模塊采用水冷散熱,冷卻液循環(huán)路徑見上圖。

冷卻液由純水和乙二醇按一定比例混合而成,通過柜體右下方的閥門輸入,對變流器模塊進行冷卻,最后由柜體右上方的閥門排出。

變流器柜旁邊有一個冷卻塔,里面有熱交換器,負責(zé)將變流器循環(huán)出來的熱水冷卻降溫后再送入變流器柜內(nèi)進行循環(huán)。

主要部件二1.主接觸器

主接觸器用于輸入電路。輸入電路是變壓器次邊繞組與四象限整流器單相輸入之間的電路,由一個主接觸器和與其并聯(lián)的預(yù)充電電路構(gòu)成,預(yù)充電電路由充電接觸器和充電電阻組成。2.四象限整流器模塊四象限整流器和逆變器采用相同的變流器模塊(以下簡稱“模塊”),可以完全互換。該模塊集成了8個3300V/1200A的IGBT元件、水冷散熱器、溫度傳感器、門控單元、門控電源、脈沖分配單元、支撐電容器、低感母排等部件。一個主變流器柜配置有3個四象限整流器模塊。3.逆變器模塊

每個逆變器模塊包含8個3300V/1200A的IGBT功率開關(guān)元件,其中6個IGBT組成三相橋式逆變電路,通過調(diào)整IGBT通斷狀態(tài)可實現(xiàn)逆變或整流工作。其作用是牽引工況時將中間直流DC1800V能量逆變?yōu)閂VVF(變壓變頻)的三相AC1375V電壓供給牽引電機;再生制動工況時是一個反向的工作過程,變流器工作于整流狀態(tài),將牽引電機發(fā)出的三相電壓變換為中間直流能量,最終經(jīng)逆變反饋回電網(wǎng)。

模塊中的兩個IGBT,一個作為斬波管,另一個僅利用其反向二極管部分,IGBT部分不發(fā)揮作用。斬波電路如圖5-2-9c)所示。4.隔離閘刀開關(guān)隔離閘刀開關(guān)用于切除故障變流器單元,其在主變流器主電路圖中的位置如圖5-2-2所示。隔開閘刀開關(guān)的實物圖和觸點圖如圖5-2-10所示。5.電流傳感器

電流傳感器分輸入電流傳感器(LH1、LH2、LH3)和輸出電流傳感器(LH4、LH5、LH7、LH8、LH10、LH11),其在主變流器主電路圖中的位置如圖5-2-2所示。

輸入電流傳感器用于測量四象限變流器的輸入交流電流,輸出電流傳感器用于測量PWM逆變器和斬波器的輸出交流電流,其型號不同,變比不同,但原理相同,其輸入和輸出端電氣上是隔離的。電流傳感器實物圖及所在電路如圖5-2-11所示。6.電壓傳感器VH2、VH3電壓傳感器用于測量中間直流回路電壓,VH1電壓傳感器檢測接地保護電阻中點的電壓,實現(xiàn)中點接地保護,其檢測值為中間直