Vysokorýchlostný maglev vlak prevádzkovaný v Šanghaji je maglev vlak TR08 dovezený z Nemecka, ktorý využíva lineárny synchrónny motor s dlhým statorom a levitačný systém vedenia konštantného prúdu. Jeho trakčný napájací systém je znázornený na obrázku 1 a pozostáva z hlavných komponentov, ako je vysokonapäťový transformátor (110kv/20kv), vstupný transformátor, vstupný menič, invertor a výstupný transformátor.
Trakčný napájací systém vlaku maglev je prevedený zo 110kv sieťového napätia na 20kv cez vysokonapäťový transformátor a následne prevedený na jednosmerné napätie ±2500v vstupným transformátorom a vstupným meničom. Jednosmerné napätie z medziobvodu sa premieňa na trojfázový striedavý prúd s premenlivou frekvenciou (0~300Hz), premenlivou amplitúdou (0~×4,3kv) a nastaviteľným fázovým uhlom (0~360°) pomocou trojfázového -bodový invertor.Trakčný menič vlaku maglev má dva pracovné režimy:
(1) Režim priameho výstupu modulácie šírky impulzov meniča je režim výstupu, keď motor pracuje pri nízkej frekvencii so spínacou frekvenciou 0 ~ 70 Hz. V tomto čase sú dve sady trojbodových invertorov zapojené paralelne a výstup je pripojený cez primárne vinutie výstupného transformátora, ako je znázornené na obrázku 1. V tomto čase je primárne vinutie výstupného transformátora ekvivalentné paralelný vyvažovací reaktor a tiež hrá filtračnú úlohu.
(2) Výstupný režim transformátora je výstupný režim, keď motor pracuje pri vysokej frekvencii so spínacou frekvenciou 30Hz~300Hz. V tomto čase sú dve sady invertorov v hlavnom trakčnom meniči zapojené do série na primárnu stranu výstupného transformátora a výstup je na výstupe potom, čo výstupný transformátor zvýši napätie.
EFD transformátor EI transformátor PQ transformátor
3.1 Vstupný prevodník
Predný stupeň vstupného meniča pozostáva z vysokonapäťového transformátora a vstupného transformátora. Vstupný transformátor pozostáva z dvoch usmerňovacích transformátorov, ktorých funkciou je znížiť sieťové napätie vysokého napätia cez sekundárny transformátor a následne ho poslať do vstupného meniča. Pre veľkokapacitné vysokonapäťové usmerňovacie transformátory sa na zlepšenie účinnosti usmerňovania používajú dve sady 6-impulzných usmerňovacích mostíkov. Každá sada usmerňovacích transformátorov je napájaná dvoma sadami trojfázových vinutí, jedným y prechodom a jedným d prechodom. Systém statického meniča využíva schému troch jednofázových trojvinutých transformátorov, ktoré sú spojené tak, aby vytvorili schému usmerňovacieho transformátora skupiny y/y, d znázornenú na obrázku 2 prostredníctvom predpísaného zapojenia každého vinutia. Jeho hlavné výhody sú:
(1) Malá voľná kapacita, úspornejšia;
(2) Malá samostatná kapacita, ľahšie splnenie prepravných požiadaviek na veľkosť zariadenia;
(3) Tri vinutia môžu byť usporiadané na rovnakom stĺpci jadra, čo pomáha znižovať harmonickú stratu transformátora.
Aby bolo možné riadiť napätie medziobvodu medziobvodu a znižovať budenie na strane siete, každý usmerňovač systému pozostáva zo šesťpulzného trojfázového plne riadeného usmerňovacieho mostíka a šesťpulzného trojfázového neriadeného usmerňovacieho mostíka. v sérii, ako je znázornené na obrázku 2. Týmto spôsobom sú dve sady usmerňovačov zapojené do série a stredný bod je uzemnený cez vysoký odpor (ako je znázornené na obrázku 1), čím sa vytvorí trojpotenciálový medziobvod jednosmerného prúdu . Napätie jednosmerného medziobvodu je regulovateľné v rozsahu od 2×1500V do 2×2500V a menovitý prúd je 3200A. Na získanie hladkého jednosmerného prúdu je do medziobvodu zapojená vyhladzovacia tlmivka. Súčasne, aby sa zabránilo prepätiu usmerňovacieho mostíka a medziobvodu, je použitá ochrana proti prepätiu na strane DC. V medziobvode medziobvodu sú tyristory a vysokovýkonné odpory s ochranou proti vybitiu ako absorpčné zariadenia na strane DC na potlačenie prepätia. Okrem toho je medziobvod jednosmerného medziobvodu uzemnený cez vysokoodporovú ochranu a má zobrazenie zemného spojenia.
3.2 Trakčný menič
(1) Štruktúra meniča
Štruktúra jednej fázy v trojfázovom striedači Shanghai Maglev Train je znázornená na obrázku 3. Hlavná trubica využíva zariadenie GTO s plnou kontrolou. Hlavný obvod využíva dve hlavné trubice v sérii s upínacou diódou v strede. Tento obvod sa tiež nazýva trojbodový (alebo trojúrovňový stredový vložený) menič. To môže znížiť výdržné napätie hlavnej trubice na polovicu. Súčasne pri rovnakej spínacej frekvencii a regulačnom režime sú harmonické jeho výstupné napätie alebo prúd nižšie ako harmonické na dvoch úrovniach a napätie v bežnom režime generované výstupným napätím na konci motora je tiež menšie. , čo je výhodné na predĺženie životnosti motora.
Štyri hlavné elektrónky každého ramena fázového mostíka majú tri rôzne kombinácie zapnutia a vypnutia a majú na výstupe rôzne napätia (pozri tabuľku 1). Špičkové napätie hlavného GTO je 4,5 kV a špičkový prúd je 4,3 ka. Trojbodový menič vyžaduje, aby hlavné V1 a V4 nemohli byť zapnuté súčasne a riadiace impulzy V1 a V3, V2 a V4 boli vzájomne opačné. Okrem toho musí vyššie uvedená hlavná prestavba zapnuté/vypnuté spĺňať zásadu najprv vypnúť a potom zapnúť.
Trojúrovňový menič je vyvinutý na základe dvojúrovňového meniča. Zavedenie vyspelej technológie riadenia dvojúrovňového meniča do trojúrovňového meniča vytvorilo rôzne stratégie riadenia meniča. V súčasnosti sú zrelšie riadiace stratégie používané pre trojúrovňové invertory: metóda riadenia s jedným impulzom, metóda riadenia SPWM s hornou a dolnou dvojitou modulačnou vlnou, metóda riadenia PWM so 120° vodivosťou, metóda riadenia PWM s odstupňovaným 90°, odchýlka potenciálu neutrálneho bodu potlačenie PWM metóda riadenia, spínacia frekvencia optimálna metóda riadenia PWM, špecifická metóda harmonickej eliminácie nízkeho rádu (SHEPWM), trojúrovňová metóda priestorového vektorového riadenia napätia meniča (SVPWM) a potlačenie odchýlky potenciálu neutrálneho bodu metóda priestorového vektorového riadenia napätia [2,3 ].
(2) Hnací obvod GTO
Vysokovýkonný hnací obvod GTO musí najskôr vyriešiť problémy izolácie a rušenia. Signál spúšťacieho impulzu GTO v hlavnom trakčnom striedači Shanghai Maglev Train je prenášaný káblom s optickým vláknom, takže problémy izolácie a rušenia sú vyriešené, čím sa zabezpečuje presnosť spúšťacieho impulzu GTO a nepriamo sa zaisťuje bezpečnosť jazdy Maglevu. Vlak. Okrem toho kľúč k tomu, či vysokovýkonný hnací obvod GTO môže normálne fungovať, leží v napájacom zdroji. Amplitúda spúšťacieho impulzu brány GTO by mala byť dostatočne vysoká a jej predná hrana by mala byť strmá, zatiaľ čo zadná hrana by mala byť miernejšia. Na splnenie tejto požiadavky je napájanie pohonu brány GTO v hlavnom trakčnom striedači Maglev Train 45V/27A a signál zadnej hrany a napäťový signál spúšťacieho impulzu GTO sa posielajú späť do riadiaceho systému. Okrem toho hlavný trakčný invertor Shanghai Maglev Train využíva rôzne ochrany: prepäťovú ochranu brzdového ističa, nadprúdový ochranný prúdový limit, prerušenie impulzu a detekciu zemného spojenia.
(3) Absorpčný obvod
Existuje mnoho absorpčných obvodov GTO. Absorpčný obvod trojúrovňového hlavného trakčného striedača Shanghai Maglev Train je znázornený na obrázku 3. Absorpčný obvod musí zabezpečiť, aby di/dt a du/dt GTO neprekročili špecifikované prípustné hodnoty, keď je pracovné. Týmto spôsobom musí mať absorpčný obvod GTO tlmivku a kondenzátor C. Na obrázku 3 sú tlmivky L1, L2 a GTO zapojené do série, aby obmedzili di/dt GTO. Diódy D11, D12, odpor R1 a tlmivka L1 tvoria obvod uvoľnenia energie samotnej tlmivky. Kondenzátory C11 a C12 sa používajú na obmedzenie du/dt GTO a diódy D12 a D13 tvoria obvod uvoľnenia energie kondenzátora. V porovnaní s absorpčným obvodom RCD, vyššie uvedený absorpčný obvod pridáva veľký kondenzátor C12, takže vypínací absorpčný kondenzátor C11 je polovicou hodnoty kapacity absorpčného obvodu RCD, takže strata je tiež znížená na polovicu; zároveň kondenzátor C12 hrá napäťovú svorku, ktorá slúži na potlačenie vypínacieho prepätia GTO. Pre 1500kva invertor je strata tohto absorpčného okruhu približne rovnaká ako strata asymetrického absorpčného okruhu.
Transformátor typu ER Transformátor typu spojky Transformátor s feritovým jadrom 5V-36V
4 Záver
Systém trakčného napájania vysokorýchlostného vlaku maglev v Šanghaji má tieto vlastnosti:
(1) Prijíma vysokorýchlostný konvenčný lineárny synchrónny motor. Celý trakčný napájací systém je umiestnený na zemi a nie je obmedzený priestorom skrine vozidla, čo prispieva k najefektívnejšiemu trojstupňovému spôsobu napájania;
(2) Prijíma technológiu trojúrovňového prevodníka s upínaním neutrálneho bodu, ktorá je vhodná pre vysokonapäťové a vysokovýkonné príležitosti, pričom sa vyhýba priamemu sériovému pripojeniu tyristorov GTO, aby sa mohla plne využiť kapacita vysokovýkonných elektronických zariadení;
(3) Vo vstupnom prevodníku sú použité dve sady nastaviteľných 12-impulzných usmerňovacích mostíkov, ktoré nielen znižujú harmonické a rušenie, ale tiež potláčajú odchýlku stredného potenciálu;
(4) Tyristory a GTO používajú na prenos impulzných signálov káble z optických vlákien, ktoré majú vysoký výkon proti rušeniu. Systém napájania a trakčnej kontroly je jedným z kľúčov na ovládanie bezpečnej a stabilnej prevádzky vlakov maglev. Jeho princíp a štruktúra si vyžadujú ďalší výskum a analýzu.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. je výrobca špecializujúci sa na výskum a vývoj, výrobu a predajvysokofrekvenčné a nízkofrekvenčné transformátory, induktoryaNapájacie zdroje LED ovládačov.
Spoločnosť vznikla v Shenzhene, poprednom mieste čínskej reformy a otvárania sa, a bola založená v roku 2009. V priebehu rokov sme pokračovali v raste a rozvoji. Do roku 2024 máme 15 rokov skúseností s výrobou vysokofrekvenčných transformátorov a vďaka našim sofistikovaným skúsenostiam má spoločnosť XuanGe Electronics dobrú povesť na domácich a zahraničných trhoch.
Prijímame objednávky OEM a ODM. Či už si vyberieteštandardný produktz nášho katalógu alebo vyhľadajte pomoc s prispôsobením, neváhajte a prediskutujte svoje potreby obstarávania so spoločnosťou XuanGe, cena vás určite uspokojí.
William (generálny manažér predaja)
186 8873 0868 (aplikácia Whats/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Čas odoslania: 30. mája 2024