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车辆、特别是轨道车辆的制作方法 (城市轨道车辆技术工资)

来源: 浏览: 23次  更新时间:2021-12-01 23:01

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轨道车的组装工艺过程

车辆、特别是轨道车辆的创造办法

1.本创造波及一种车辆、特别是轨道车辆其装备有变换器。


背景本领:

2.妇孺皆知轨道车辆不妨具备变换器。这种变换器不妨对接在变压器与直流电压中央电路之间免费收录轨道车辆不妨具备变换器。这种变换器不妨对接在变压器与直流电压中央电路之间该直流电压中央电路比方为启动器和/大概协帮变换器捐赠能量。
3.在轨道车辆本领范围中已知的变换器常常被建立为四象限安排器而且包括四个构造沟通的开闭其姑且大多以igbt的办法。


本领实行因素:

4.因此本创造要处理的本领问题是提出一种具备变换器的车辆该变换器相闭于于现有本领有所矫正。
5.依据本创造上述本领问题经过具备依据本创造的特性的车辆来处理。在本创造中给出了依据本创造的车辆的有利的安排筹备。
6.而后依据本创造决定第一开闭和第二开闭分别与第三开闭和第四开闭不共而且不共之处在于:第一开闭和第二开闭的开闭耗费、更加是构造办法而引起的大概者因为其构造办法大概其开闭本理而引起的开闭耗费分别小于第三开闭和第四开闭的开闭耗费而且控制安装被安排为使得其常常分别以比第三开闭和第四开闭更高的切换频率来切换第一开闭和第二开闭。
7.依据本创造的车辆的重要便宜在于经过具备起码二个不共典型的开闭的变换器大概设备的混共构造以及经过依据本创造的闭于起码二个开闭典型的不共控制因为运用了起码二个开闭耗费相闭于矮的开闭不妨降矮耗费功率和/大概因为在开闭耗费矮的开闭中的较高的切换频率不妨降矮电流谐波含量。然而不妨矮成本地创造变换器因为并非十脚四个开闭都必定实行为矮开闭耗费而是只需将第一开闭和第二开闭实行为矮开闭耗费;如在现有本领中普遍第三开闭和第四开闭比方不妨被实行为矮成本的igbt。
8.在比方在轨道车辆本领中运用的情景下依据本创造的车辆的其他明显的便宜在于变换器使得不妨对接至变压器该变压东西备相闭于小的漏感、特别是小于迄今在轨道车辆本领中对接在变换器之前的变压器的漏感。经过开闭耗费矮的开闭中的较高的切换频率不妨实行漏感的减小;常常不妨以缩小的电气耗费来实行具备减小的漏感的变压器。
9.变换器优选产生四象限安排器。
10.控制安装优选地被安排为使得其以第十脚换频率使第一开闭和第二开闭处于互补开闭状况而且以第二切换频率使第三开闭和第四开闭处于互补开闭状况个中第十脚换频率高于第二切换频率。
11.第一双接侧上的第一接洽和第二接洽优选地产生变换器的调换电压接洽;第二对接侧上的第一接洽和第二接洽优选地产生变换器的直流电压接洽。
12.控制安装优选地被安排为使得其使第三开闭和第四开闭处于互补开闭状况更确
切地说以与第一双接侧的第一接洽与第二接洽之间的调换电压频率大概该调换电压频率的整数倍相闭于应的切换频率使第三开闭和第四开闭处于互补开闭状况。
13.替代地大概附加地有利的是控制安装被安排为使得其使第一开闭和第二开闭处于互补开闭状况更真实地说以与第一双接侧的第一接洽与第二接洽之间的调换电压频率的大肆倍(整数倍大概非整数倍)相闭于应的切换频率使第一开闭和第二开闭处于互补开闭状况。
14.以其来切换第一开闭和第二开闭的切换频率优选地位于以其彼此互补地切换第三开闭和第四开闭的切换频率的6倍与360倍之间。
15.优选地控制安装被安排为使得其经过闭于第一开闭和第二开闭的脉冲宽度控制来安排第一双接侧与第二对接侧之间的功率流。
16.还被视为有利的是控制安装被安排为使得其经过闭于第一开闭和第二开闭的脉冲宽度控制以及在互补的开闭状况下、更真实地说以如下的切换频率开闭第三开闭和第四开闭来安排第一双接侧与第二对接侧之间的功率流所述切换频率与第一双接侧的第一接洽和第二接洽之间的调换电压频率大概该调换电压频率的整数倍相闭于应。
17.替代地大概附加地不妨以有利的办法决定控制安装被安排为使得其经过闭于第一开闭和第二开闭的脉冲宽度控制以及在互补的开闭状况下、更真实地说以如下的切换频率开闭第三开闭和第四开闭来安排电流与第一双接侧上第一接洽与第二接洽之间的调换电压的电压之间的相角所述切换频率与第一双接侧的第一接洽与第二接洽之间的调换电压频率大概该调换电压频率的整数倍相闭于应。
18.替代地大概附加地不妨以有利的办法决定控制安装被安排为使得其经过闭于第一开闭和第二开闭的脉冲宽度控制以及在互补的开闭状况下、更真实地说以如下的切换频率开闭第三开闭和第四开闭来安排电流谐波的预先给定的额定频谱所述切换频率与第一双接侧的第一接洽和第二接洽之间的调换电压频率大概该调换电压频率的整数倍相闭于应。
19.第三开闭和第四开闭优选属于开闭组该开闭组包括igbt、gto大概晶闸管动作开闭其分别具备大概不具备反并联对接的续流二极管。
20.第一开闭和第二开闭优选地分别是mosfet、特别是sic

mosfet大概者优选地包括mosfet、特别是sic

mosfet。
21.特别有利的是第一开闭和第二开闭分别是mosfet、特别是sic

mosfet大概者包括mosfet、特别是sic

mosfet续流二极管分别与其反并联对接。
22.控制安装优选地以如下办法控制四个开闭即在第一双接侧的第一接洽与第二接洽之间施加调换电压时在第二对接侧的第一接洽与第二接洽之间施加直流电压;和/大概在第二对接侧的第一接洽与第二接洽之间施加直流电压时在第一双接侧的第一接洽与第二接洽之间施加调换电压。
23.依据特别优选的安排决定第一芯片表面与第二芯片表面普遍大大概起码类似普遍大第一芯片表面由第一开闭的芯片表面和(假如存留的话)反并联对接到第一开闭的一个大概多个续流二极管的芯片表面之和产生第二芯片表面由第二开闭的芯片表面和(假如存留的话)反并联对接到第二开闭的一个大概多个续流二极管的芯片表面之和产生。
24.替代地大概附加地不妨决定第三芯片表面与第四芯片表面普遍大大概起码类似普遍大第三芯片表面由第三开闭的芯片表面和(假如存留的话)反并联对接到第三开闭的一个
大概多个续流二极管的芯片表面之和产生第四芯片表面由第四开闭的芯片表面和(假如存留的话)反并联对接到第四开闭的一个大概多个续流二极管的芯片表面之和产生。
25.第一芯片表面与第三芯片表面、第二芯片表面与第三芯片表面、第一芯片表面与第四芯片表面和/大概第二芯片表面与第四芯片表面之间的比率优选地位于0.4与2.5之间的范畴内。
26.在车辆优选的安排中变换器对接在车辆的变压器与直流电压中央电路之间该直流电压中央电路与车辆的启动器和/大概协帮变换器处于对接而且不妨向该大概这些启动器和/大概协帮变换器捐赠能量。
27.四个开闭优选地分别属于沟通的电压等第其位于1700v至6500v的范畴内。特别优选的是以下电压等第之一:1700v、3300v、4500v大概6500v。
28.本创造还波及一种用于运行车辆、特别是轨道车辆的办法该车辆具备变换器该变换器戴有具备第一接洽和第二接洽的第一双接侧以及具备第一接洽和第二接洽的第二对接侧个中变换器包括第一开闭、第二开闭、第三开闭和第四开闭和用于控制四个开闭的控制安装第一开闭和第二开闭产生具备二个外部接洽的第一串联电路个中一个外部接洽与第二对接侧的第一接洽处于对接而另一个与第二对接侧的第二接洽处于对接个中第一串联电路的核心接洽与第一双接侧的第一接洽处于对接第三开闭和第四开闭产生具备二个外部接洽的第二串联电路个中一个外部接洽与第二对接侧的第一接洽处于对接而另一个与第二对接侧的第二接洽处于对接个中第二串联电路的核心接洽与第一双接侧的第二接洽处于对接。
29.依据本创造决定第一开闭和第二开闭分别与第三开闭和第四开闭不共而且不共之处在于:第一开闭和第二开闭的开闭耗费分别小于第三开闭和第四开闭的开闭耗费而且常常分别以比第三开闭和第四开闭更高的切换频率来切换第一开闭和第二开闭。
30.闭于依据本创造的办法的便宜和闭于依据本创造的办法的有利的安排参照共同依据本创造的车辆的以上报告。
附图证明
31.底下依据实行例更留神地论述本创造在此示例性地:
32.图1以表示图示出了针闭于依据本创造的轨道车辆的实行例的构成局部该轨道车辆装备有变换器;
33.图2示出了针闭于用于依据图1的轨道车辆的变换器的第一实行例;
34.图3至图5示例性地示出了依据图2的变换器的有利运行;
35.图6示出了针闭于用于依据图1的轨道车辆的变换器的第二实行例;以及
36.图7至图8示出了依据本创造的轨道车辆中的变换器、比方依据图2和图6的变换器的其他互连。
37.为领会起睹在附图中闭于于沟通大概好像的组件终究运用沟通的附图标记。
简直实行办法
38.图1示出了针闭于依据本创造的轨道车辆10的实行例该轨道车辆经过集电器(比方受电弓)11对接至轨道侧的供能网20而且经过车轮和轨道对接至地电势。经过变压器12
集电器11与变换器100的第一双接侧101处于对接。变换器100的第二对接侧102对接至轨道车辆10的直流电压中央电路13。
39.在依据图1的实行例中直流电压中央电路13与启动器14处于对接该启动器比方包括变流器14a和启动电效果14b而且直流电压中央电路13与协帮变换器15处于对接为领会起睹在图1中在该协帮变换器上未进一步对接大概大概对接所示出的其他的组件。替代地大概附加地其他组件、比方电池充电设备等也不妨对接到直流电压中央电路13大概变换器100的第二对接侧102。
40.图1中所示的轨道车辆10中的变换器100的电气布线仅应示例性地进行领会;换言之变换器100还不妨与实脚不共的组件对接大概者以其他的电气摆设在轨道车辆10中运用。底下进一步共同图7和图8示例性地论述轨道车辆10中的变换器100的替代布线。
41.图2更留神地在细节上示出了针闭于依据图1的轨道车辆10的变换器100的实行例。变换器100产生所谓的四象限安排器而且具备由变换器100的控制安装110控制的第一开闭s1、第二开闭s2、第三开闭s3和第四开闭s4。
42.第一开闭s1和第二开闭s2产生具备二个外部接洽的第一串联电路r1二个外部接洽中的一个与变换器100的第二对接侧102上的第一接洽a21处于对接而另一个与变换器100的第二对接侧102上的第二接洽a22处于对接。第一串联电路r1的核心接洽m1与变换器100的第一双接侧101上的第一接洽a11对接。
43.第三开闭s3和第四开闭s4产生第二串联电路r2个中二个外部接洽中的一个与第二对接侧102上的第一接洽a21处于对接而另一个与第二对接侧102上的第二接洽a22处于对接。第二串联电路r2的核心接洽m2产生变换器100的第一双接侧101上的第二接洽a12。
44.在依据图2的实行例中电容器c对接在变换器100的第二对接侧102上的二个接洽a21与a22之间该电容器光滑施加在输出侧102上的直流电压u2。
45.在依据图2的实行例中第一开闭s1和第二开闭s2分别是sic

mosfet晶体管续流二极管d分别反并联地对接到该sic

mosfet晶体管。续流二极管d不妨是相应的开闭s1大概s2的里面二极管大概者替代地是外部的、即在外部反并联对接的续流二极管。
46.第三开闭s3和第四开闭s4优选是由igbt、gto和晶闸管所属的开闭组产生的开闭。计划到矮成本有利的是开闭s3和s4是igbt因为igbt比方比sic

mosfet晶体管矮廉。
47.在依据图2的实行例中续流二极管d分别与第三开闭s3和第四开闭s4反并联对接;续流二极管d不妨是相应的开闭s3大概s4的里面二极管大概者替代地是外部的、即在外部反并联对接的续流二极管。
48.有利的是第一芯片表面与第二芯片表面普遍大大概起码类似普遍大第一芯片表面由第一开闭s1的芯片表面和反并联对接到第一开闭s1的续流二极管d的芯片表面之和产生第二芯片表面由第二开闭s2的芯片表面和与其反并联对接的续流二极管d的芯片表面之和产生。
49.第三芯片表面优选地与第四芯片表面普遍大大概起码类似普遍大第三芯片表面由第三开闭s3的芯片表面和反并联对接到第三开闭s3的续流二极管d的芯片表面之和产生第四芯片表面由第四开闭s4的芯片表面和与其反并联对接的续流二极管d的芯片表面之和产生。
50.有利的是第一芯片表面与第三芯片表面之间的比率、第一芯片表面与第四芯片
表面之间的比率、第二芯片表面与第三芯片表面之间的比率以录取二芯片表面与第四芯片表面之间的比率分别位于0.4与2.5之间的范畴内。
51.共同图3至图5底下论述控制安装110的优选处事办法大概闭于四个开闭s1至s4的优选控制。
52.在假如大概假如变换器100的第一双接侧101上的接洽a11与a12之间的电压u1(除谐波和打搅外)是正弦形的而且在时间t上具备电压走向u1(t)的情景下如其在图3中示例性示出的控制安装110将优选彼此互补地切换第三开闭s3和第四开闭s4更真实地说以与第一双接侧101上的调换电压频率大概与该调换电压频率的整数倍相闭于应的切换频率来切换第三开闭s3和第四开闭s4。
53.图4中用于第三开闭s3的控制旗号以附图标记ss3标记而且用于第四开闭s4的控制旗号以附图标记ss4标记。假如控制旗号ss3大概ss4具备逻辑1则比方将分别沟通联的开闭s3大概s4接通不然比方将其断开。假如电压走向u1具备50hz的基础频率则如图4所示第三开闭和第四开闭的切换优选地以50hz来进行大概者以50hz的其他的整数倍来进行。
54.图5示例性示出了经过依据图2的控制安装110来进行的闭于第一开闭s1的控制。在此比方也实用的是开闭s1在所属的控制旗号具备逻辑1时被接通不然将其断开。
55.不妨瞅出第一开闭s1以比第三开闭s3和第四开闭s4的切换高得多的切换频率来进行接通和断开。特别有利的是第一开闭s1的切换频率在第三开闭s3和第四开闭s4的切换频率的6倍与360倍之间。
56.优选地与闭于第一开闭s1的控制互补地进行闭于第二开闭s2的控制。
57.图6示出针闭于变换器100的第二实行例该变换器不妨用在依据图1的轨道车辆10中。与依据图2的实行例不共依据图6的变换器100具备附加的陷波电路该陷波电路由附加的电容器120和附加的电感130产生。陷波电路的功效在于缩小变换器100的第二对接侧102上的基础频率波度。在其他方面共同图2至图5的以上报告闭于应地实用于依据图6的实行例。
58.如已经提到的依据图1的轨道车辆10中的变换器100的电气互连仅应被示例性地领会。替代地大概附加地在轨道车辆10中不妨存留其他的变换器100大概不共地互连的变换器100。
59.图7则示出了针闭于轨道车辆中的变换器100的其他的互连的实行例个中二个变换器100对接到普遍个变压器12a的不共次级侧而且在此与变压器12a的沟通初级侧耦合。
60.图8示出了针闭于并联对接的变换器100的实行例该变换器在其调换电压侧大概其第一双接侧101上分别与径自的变压器12处于对接而且在其第二对接侧102上并联对接。
61.其他变换器100不妨何如样安置在依据本创造的车辆、特别是依据本创造的轨道车辆10内天然也还不妨有其他的变形筹备。如共同图3至图5已经论述的以上共同变换器100的有利运行所进行的报告优选地闭于应地实用于这种情景。
62.总而言之如以上所刻画的经过变换器100的混共构造不妨将具备四个igbt的典范四象限安排器的便宜与mosfet的便宜相共同。经过实行具备戴有sic

mosfet的第一开闭和第二开闭的第一半桥(=第一串联电路r1)因为其开闭耗费相闭于小变换器100不妨以格外高的切换频率来运行更真实地以明显高于运用igbt在第一半桥中不妨实行的切换频率来运行。以该办法在体系的其他构造沟通的情景下不妨以大概的办法缩小电流谐波含
量。比方这使满脚铁路范围的典型乞求变得更加容易这些典型乞求节制了将电流谐波(打搅电流)馈入电网大概轨道。
63.因为在第一半桥中普及了时钟频率因此变换器100也不妨与具备相闭于较矮的漏感的变压器共同。纵然降矮了变压器漏感然而经过所刻画的闭于第一半桥(=第一串联r1)中时钟频率的普及仅引导电流谐波含量如其在具备戴有高漏感的变压器和缓时钟的igbt四象限安排器的安置中所展示的那样使得也不妨以戴有矮漏感的变压器来满脚铁路范围中有闭电流谐波的典型乞求。
64.具备较矮漏感的变压器还具备其耗费功率常常矮于具备高漏感的常规变压器的耗费功率的便宜。因此所有轨道车辆10不妨安排为比顽固轨道车辆更节能。也不妨实行具备固体绝缘的“矮漏”变压器。
65.纵然已经在细节上经过优选的实行例留神证明和刻画了本创造然而是本创造不限于所果然的示例而且本范围本领人员不妨从个中推导出其他的变型筹备而不摆脱本创造的保护范畴。
66.附图标记列表
67.10
ꢀꢀꢀꢀ
轨道车辆
68.11
ꢀꢀꢀꢀ
集电器/受电弓
69.12
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变压器
70.12a
ꢀꢀꢀ
变压器
71.13
ꢀꢀꢀꢀ
直流电压中央电路
72.14
ꢀꢀꢀꢀ
启动器
73.14a
ꢀꢀꢀ
变流器
74.14b
ꢀꢀꢀ
启动电效果
75.15
ꢀꢀꢀꢀ
协帮变换器
76.20
ꢀꢀꢀꢀ
供能网
77.100
ꢀꢀꢀ
变换器
78.101
ꢀꢀꢀ
第一双接侧
79.102
ꢀꢀꢀ
第二对接侧
80.110
ꢀꢀꢀ
控制安装
81.120
ꢀꢀꢀ
电容器
82.130
ꢀꢀꢀ
电感
83.a11
ꢀꢀꢀ
接洽
84.a12
ꢀꢀꢀ
接洽
85.a21
ꢀꢀꢀ
接洽
86.a22
ꢀꢀꢀ
接洽
87.c
ꢀꢀꢀꢀꢀ
电容器
88.d
ꢀꢀꢀꢀꢀ
续流二极管
89.m1
ꢀꢀꢀꢀ
核心接洽
90.m2
ꢀꢀꢀꢀ
核心接洽
91.r1
ꢀꢀꢀꢀ
串联电路
92.r2
ꢀꢀꢀꢀ
串联电路
93.s1
ꢀꢀꢀꢀ
开闭
94.s2
ꢀꢀꢀꢀ
开闭
95.s3
ꢀꢀꢀꢀ
开闭
96.s4
ꢀꢀꢀꢀ
开闭
97.ss1
ꢀꢀꢀ
控制旗号
98.ss3
ꢀꢀꢀ
控制旗号
99.ss4
ꢀꢀꢀ
控制旗号
100.t
ꢀꢀꢀꢀꢀ
时间
101.u1
ꢀꢀꢀꢀ
电压
102.u1(t) 时间上的电压走向
103.u2
ꢀꢀꢀꢀ
直流电压。

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