电力机车辅助电源系统的分析与比较
2．2 直-交型辅助变流器系统
直-交型辅助变流器是从主变流器的中间直流环节取流，因此它只需要逆变器就可实现直流电到三相交流电的变换。由于输入电压较高，为达到输出辅助电气设备所要求的电压等级，一般需要增加降压设备。有两种控制方式：一种是先逆变，再通过三相降压变压器将较高的交流电压降到所要求的电压等级；另一种是先通过降压电路将直流输入电压降低到合适的值，再进行逆变。图2和图3分别给出了两种辅助变流器的电路结构。
为得到品质良好的三相交流电源，通常需要增加滤波环节。方式1中，三相电抗器／电容器滤波或三相LC滤波器可放置在逆变器和降压变压器之间，也可放置在变压器之后；方式2中，则将滤波器放置在逆变器输出之后。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/181215.htm
方式1中，△-Y型变压器不仅实现降压功能，还实现高压输入电源回路和负载回路之间的相互隔离。此电路的特点是开关元器件数量少、控制较为简单，缺点是输出三相电压易受直流输入电压的影响，且当直流输入电压较高时逆变器开关元件的耐压要求高，成本较高。因此该方案比较适，用于由牵引变流器中间直流环节供电的场合。
方式2中，可采取不同的电路实现降压。最简单的是单管降压斩波器，该器件有以下特点：(1)通过降压斩波的闭环控制保持逆变器输入电压的恒定，从而消除输入电压的波动对三相逆变器输出的影响；(2)整个电路中仅需1只大功率高压IGBT元件，逆变器则可选择较低电压级别的IGBT元件，以降低设备成本。但这种方式没有实现输入电压与输出电压之间的隔离，同时还应设置在降压斩波器失去控制后对逆变器和负载等的保护电路。
与交一直一交型辅助变流器相比，直一交型辅助变流器具有两个显著特点：(1)无需牵引变压器提供辅助绕组，而是直接从牵引变流器的中间直流环节取流；(2)必须采取降压措施，满足输出电压的幅值要求。
3 直流电源系统
目前铁道机车上直流电源系统有相控型(AC／DC)直流电源系统和IPM高频开关 (DC／DC)电源系统。传统的相控直流电源由于器件和技术两方面的原因，工作频率低，体积大，噪音高，技术指标和可控性都较差。高频开关电源是采用软开关技术的一种高效、高精度电源，可多模块并联_丁作。该电源的电池兼容性高、直流可控性好、功率因数高、噪音低、均流性好、体积小、直流成分纯净度高，各项技术指标均远远优于传统可控硅电源，是相控电源更新换代的理想产品。由于输入输出接口都采用硬接插件(热插板)连接方式，维修更换极为简便，所以特别适合电力机车动态负荷多、稳压、稳流、纹波精度要求高和N+1的冗余配置的要求。现将晶闸管相控电源直流系统与高频开关电源直流系统做一比较，如表1所示，其余性能指标满足TB1395-81中的要求。
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