電力機車輔助電源系統的分析與比較
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2．2 直-交型輔助變流器系統
直-交型輔助變流器是從主變流器的中間直流環節取流，因此它只需要逆變器就可實現直流電到三相交流電的變換。由于輸入電壓較高，為達到輸出輔助電氣設備所要求的電壓等級，一般需要增加降壓設備。有兩種控制方式：一種是先逆變，再通過三相降壓變壓器將較高的交流電壓降到所要求的電壓等級；另一種是先通過降壓電路將直流輸入電壓降低到合適的值，再進行逆變。圖2和圖3分別給出了兩種輔助變流器的電路結構。
為得到品質良好的三相交流電源，通常需要增加濾波環節。方式1中，三相電抗器／電容器濾波或三相LC濾波器可放置在逆變器和降壓變壓器之間，也可放置在變壓器之后；方式2中，則將濾波器放置在逆變器輸出之后。本文引用地址：http://www.104case.com/article/181215.htm
方式1中，△-Y型變壓器不僅實現降壓功能，還實現高壓輸入電源回路和負載回路之間的相互隔離。此電路的特點是開關元器件數量少、控制較為簡單，缺點是輸出三相電壓易受直流輸入電壓的影響，且當直流輸入電壓較高時逆變器開關元件的耐壓要求高，成本較高。因此該方案比較適，用于由牽引變流器中間直流環節供電的場合。
方式2中，可采取不同的電路實現降壓。最簡單的是單管降壓斬波器，該器件有以下特點：(1)通過降壓斬波的閉環控制保持逆變器輸入電壓的恒定，從而消除輸入電壓的波動對三相逆變器輸出的影響；(2)整個電路中僅需1只大功率高壓IGBT元件，逆變器則可選擇較低電壓級別的IGBT元件，以降低設備成本。但這種方式沒有實現輸入電壓與輸出電壓之間的隔離，同時還應設置在降壓斬波器失去控制后對逆變器和負載等的保護電路。
與交一直一交型輔助變流器相比，直一交型輔助變流器具有兩個顯著特點：(1)無需牽引變壓器提供輔助繞組，而是直接從牽引變流器的中間直流環節取流；(2)必須采取降壓措施，滿足輸出電壓的幅值要求。
3 直流電源系統
目前鐵道機車上直流電源系統有相控型(AC／DC)直流電源系統和IPM高頻開關 (DC／DC)電源系統。傳統的相控直流電源由于器件和技術兩方面的原因，工作頻率低，體積大，噪音高，技術指標和可控性都較差。高頻開關電源是采用軟開關技術的一種高效、高精度電源，可多模塊并聯_丁作。該電源的電池兼容性高、直流可控性好、功率因數高、噪音低、均流性好、體積小、直流成分純凈度高，各項技術指標均遠遠優于傳統可控硅電源，是相控電源更新換代的理想產品。由于輸入輸出接口都采用硬接插件(熱插板)連接方式，維修更換極為簡便，所以特別適合電力機車動態負荷多、穩壓、穩流、紋波精度要求高和N+1的冗余配置的要求。現將晶閘管相控電源直流系統與高頻開關電源直流系統做一比較，如表1所示，其余性能指標滿足TB1395-81中的要求。
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