一种轨道交通车辆室内送风系统论文和设计-李玉奎

全文摘要

本实用新型涉及一种轨道交通车辆室内送风系统，包括，设置在轨道车辆上的直流电源、断路器、逆变器、控制装置和风机；所述逆变器的输入端通过断路器与直流电源的输出端连接，逆变器的输出端与风机连接，所述逆变器配置为将输入的直流电转换为交流电，并输出至风机，逆变器还与控制装置连接，并接收控制装置的调速信号，以控制风机的转速。本实用新型取消了两种供电模式下的互锁控制，直接利用直流电源进行供电，具有电路结构简单，可靠性好，成本低，调速范围广的特点。

主设计要求

1.一种轨道交通车辆室内送风系统，其特征在于：包括，设置在轨道车辆上的直流电源、断路器、逆变器、控制装置和风机；所述逆变器的输入端通过断路器与直流电源的输出端连接，逆变器的输出端与风机连接，所述逆变器配置为将输入的直流电转换为交流电，并输出至风机，逆变器还与控制装置连接，并接收控制装置的调速信号，以控制风机的转速。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆室内送风系统，其特征在于：所述直流电源为蓄电池或充电机，直流电源配置为输出110V直流电。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆室内送风系统，其特征在于：所述直流电源的输出端还连接有隔离二极管，并通过隔离二极管与断路器连接。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆室内送风系统，其特征在于：所述逆变器为VVVF控制的逆变器。

5.根据权利要求4所述的一种轨道交通车辆室内送风系统，其特征在于：所述逆变器包括熔断器、电容、保护电阻以及IGBT模块和续流二极管；所述IGBT模块包括六个IGBT，每个IGBT与一续流二极管并联，六个IGBT并联为三组，每组两个IGBT相互串联，每个IGBT的栅极分别与控制装置连接，并由控制装置控制IGBT的导通，风机的三相线分别连接在两串联的IGBT之间，所述电容和保护电阻与IGBT模块并联连接，并通过熔断器与直流电源连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆空调，尤其是一种轨道交通车辆室内送风系统。

背景技术

目前，轨道交通车辆空调送风系统供电回路通常有2路，分别为正常供电回路，供电制试为AC380V，来自于辅助逆变器，另外一路为紧急供电回路，供电制试为DC110V,来自于蓄电池或者充电机。一般情况下，辅助逆变器供电正常的情况下，轨道车辆空调送风系统供电形式为380V，当辅助逆变器故障时，由紧急通风电源装置将DC110V升压逆变为AC380V给空调送风系统供电，因为两路电源为两种不同的制试，因此两路电源必须加入互锁设计，防止由于异常情况下，两种电源向同一设备供电，造成整个系统损坏。由于需要加入互锁机制，使得电路设计复杂，器件较多，成本高，而且采用变压器调节风速，风速调节范围小，装车后，使用效果不理想。

鉴于此提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轨道交通车辆室内送风系统，具有电路设计简单，可靠性好，成本低，调速范围广的特点。

为了实现该目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种轨道交通车辆室内送风系统，包括，设置在轨道车辆上的直流电源、断路器、逆变器、控制装置和风机；所述逆变器的输入端通过断路器与直流电源的输出端连接，逆变器的输出端与风机连接，所述逆变器配置为将输入的直流电转换为交流电，并输出至风机，逆变器还与控制装置连接，并接收控制装置的调速信号，以控制风机的转速。

进一步，所述直流电源为蓄电池或充电机，直流电源配置为输出110V直流电。

进一步，所述直流电源的输出端还连接有隔离二极管，并通过隔离二极管与断路器连接。

进一步，所述逆变器为VVVF控制的逆变器。

进一步，所述逆变器包括熔断器、电容、保护电阻以及IGBT模块和续流二极管；所述IGBT模块包括六个IGBT，每个IGBT与一续流二极管并联，六个IGBT并联为三组，每组两个IGBT相互串联，每个IGBT的栅极分别与控制装置连接，并由控制装置控制IGBT的导通，风机的三相线分别连接在两串联的IGBT之间，所述电容和保护电阻与IGBT模块并联连接，并通过熔断器与直流电源连接。

采用本实用新型所述的技术方案后，带来以下有益效果：

本实用新型将现有轨道交通车辆空调的两种供电方式改为只有一路直流供电，本实用新型通过逆变器将直流电转换为需要的交流电，取消了两种供电模式下的互锁控制，使电路设计更加简单，另外通过调节逆变器输出的频率，可以控制风机的转速，实现多档风速调节，解决传统设计风速不易调节的问题，另外车辆在做型式试验过程中，如果送风量需要调整，只需要更改逆变器的输出就可以实现，不需要更改硬件，工作得到较大的简化。综上所述本实用新型结构简单，降低了成本，节省了空间，减轻了重量，而且调速范围更大，舒适性更好。

附图说明

图1：本实用新型的连接原理图；

图2：本实用新型逆变器的电路原理图；

其中：1、直流电源 2、断路器 3、逆变器 4、控制装置 5、风机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1和图2所示，一种轨道交通车辆室内送风系统，包括，设置在轨道车辆上的直流电源1、断路器2、逆变器3、控制装置4和风机5。所述直流电源1为蓄电池或者充电机，并提供110V直流电，无论是正常通风，还是紧急通风，送风系统均采用DC110V供电。一般一列轨道车辆上通常会配备2组蓄电池和2台充电机，它们的输出母线贯通全列车，蓄电池和充电机可在不同情况下选择性地为整个系统提供供电，优选地，在充电机和蓄电池的输出端上串联有隔离二极管，以防止负载电流逆流。所述逆变器3的输入端通过断路器2与直流电源1的输出母线连接，逆变器3的输出端与风机5连接，逆变器3将输入的直流电转换为交流电，并输送至风机5，驱动风机5旋转。逆变器3还与控制装置4连接，并接收控制装置4的调速信号，以控制风机5的转速。当逆变器3的输入端或者断路器2到逆变器3之间的配线有短路的状况下，断路器2动作，保护整个回路的安全。

具体地，所述逆变器3为VVVF控制的逆变器3，包括熔断器、电容、保护电阻以及IGBT模块和续流二极管；所述IGBT模块包括六个IGBT，每个IGBT与一续流二极管并联，续流二极管的作用是保护IGBT，防止反向电压损坏IGBT。六个IGBT并联为三组，每组两个IGBT相互串联，每个IGBT的栅极分别与控制装置4连接，并由控制装置4控制IGBT的导通，给电机绕组内提供电流，产生磁场使风机5运转。风机5的三相线分别连接在两串联的IGBT之间，如在控制装置4控制IGBT模块中V1V2V6导通，电流经UV相流入电机绕组，经W相流入负极，下一时刻控制IGBT模块中V2V3V4导通，电流经VW相流入电机绕组，经U相流入负极，如此类推，控制装置4通过不断的切换六个IGBT的导通循序，就把直流电变成了交流电，供风机5运转。

所述电容和保护电阻与IGBT模块并联连接，并通过熔断器与直流电源1连接。

以上所述为本实用新型的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本实用新型的保护范围。

设计图

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