Trenul maglev de mare viteză operat în Shanghai este un tren maglev TR08 importat din Germania, care folosește un motor sincron liniar cu stator lung și un sistem de levitație de conducție cu curent constant. Sistemul său de alimentare cu energie de tracțiune este prezentat în Figura 1 și constă din componente principale, cum ar fi un transformator de înaltă tensiune (110kv/20kv), un transformator de intrare, un convertor de intrare, un invertor și un transformator de ieșire.
Sistemul de alimentare cu energie de tracțiune al trenului maglev este convertit de la tensiunea rețelei de 110kv la 20kv printr-un transformator de înaltă tensiune și apoi convertit la o tensiune DC de ± 2500v de către transformatorul de intrare și convertorul de intrare. Tensiunea de curent continuu de la legătura CC este convertită în putere trifazată CA cu frecvență variabilă (0~300Hz), amplitudine variabilă (0~×4,3kv) și unghi reglabil de fază (0~360°) printr-un trifazat trifazat. -invertor de punct.Convertorul de tracțiune al trenului maglev are două moduri de lucru:
(1) Modul de ieșire directă al modulării lățimii impulsului invertorului este modul de ieșire atunci când motorul funcționează la o frecvență joasă, cu o frecvență de comutare de 0 ~ 70Hz. În acest moment, două seturi de invertoare în trei puncte sunt conectate în paralel, iar ieșirea este conectată prin înfășurarea primară a transformatorului de ieșire, așa cum se arată în Figura 1. În acest moment, înfășurarea primară a transformatorului de ieșire este echivalentă cu un reactor de echilibrare paralel și joacă, de asemenea, un rol de filtrare.
(2) Modul de ieșire a transformatorului este modul de ieșire atunci când motorul funcționează la frecvență înaltă, cu o frecvență de comutare de 30Hz ~ 300Hz. În acest moment, cele două seturi de invertoare din convertorul principal de tracțiune sunt conectate în serie la partea primară a transformatorului de ieșire, iar ieșirea este scoasă după ce transformatorul de ieșire crește tensiunea.
transformator EFD transformator EI transformator PQ
3.1 Convertor de intrare
Etapa frontală a convertorului de intrare constă dintr-un transformator de înaltă tensiune și un transformator de intrare. Transformatorul de intrare este format din două transformatoare redresoare, a căror funcție este de a reduce tensiunea rețelei de înaltă tensiune prin transformatorul secundar și apoi de a o trimite la convertorul de intrare. Pentru transformatoarele redresoare de înaltă tensiune de mare capacitate, pentru a îmbunătăți eficiența redresării, se folosesc două seturi de punți redresoare cu 6 impulsuri. Fiecare set de transformatoare redresoare este alimentat de două seturi de înfășurări trifazate, o joncțiune y și una joncțiune d. Sistemul de convertizor static adoptă o schemă de trei transformatoare monofazate cu trei înfășurări, care sunt conectate pentru a forma schema de transformator redresor de grup y/y, d prezentată în Figura 2 prin conexiunea prescrisă a fiecărei înfășurări. Principalele sale avantaje sunt:
(1) Capacitate de rezervă mică, mai economică;
(2) Capacitate unică mică, mai ușor de îndeplinit cerințele de transport pentru dimensiunea dispozitivului;
(3) Cele trei înfășurări pot fi dispuse pe aceeași coloană de miez, ceea ce ajută la reducerea pierderii armonice a transformatorului.
Pentru a controla tensiunea circuitului intermediar și a reduce excitația pe partea rețelei, fiecare redresor al sistemului este compus dintr-o punte redresoare trifazată complet controlată cu șase impulsuri și o punte redresoare trifazată necontrolată cu șase impulsuri. în serie, așa cum se arată în Figura 2. În acest fel, cele două seturi de redresoare sunt conectate în serie, iar punctul de mijloc este împământat printr-o rezistență ridicată (așa cum se arată în Figura 1), formând o legătură DC cu circuit intermediar cu trei potențiali . Tensiunea conexiunii DC este controlabilă, variind de la 2×1500V la 2×2500V, iar curentul nominal este de 3200A. Pentru a obține un curent continuu uniform, un reactor de netezire este conectat în serie în circuitul intermediar. În același timp, pentru a preveni supratensiune puntea redresoare și legătura DC, se adoptă protecția la supratensiune pe partea de curent continuu. În circuitul intermediar al legăturii CC, există tiristoare și rezistențe de mare putere cu protecție la descărcare ca dispozitive de absorbție pe partea de CC pentru a suprima supratensiunea. În plus, punctul intermediar al circuitului de curent continuu al circuitului intermediar este împământat printr-o protecție de înaltă rezistență și are un afișaj de eroare la pământ.
3.2 Invertor de tracțiune
(1) Structura invertorului
Structura unei faze în invertorul trifazat al trenului Shanghai Maglev este prezentată în Figura 3. Tubul principal adoptă dispozitivul de control complet GTO. Circuitul principal adoptă două tuburi principale în serie cu o diodă de prindere la mijloc. Acest circuit este numit și invertor în trei puncte (sau încorporat în trei niveluri). Acest lucru poate reduce tensiunea de rezistență a tubului principal la jumătate. În același timp, în aceeași frecvență de comutare și mod de control, armonicile tensiunii sau curentului său de ieșire sunt mai mici decât cele ale celor două niveluri, iar tensiunea de mod comun generată de tensiunea de ieșire la capătul motorului este, de asemenea, mai mică. , ceea ce este benefic pentru a prelungi durata de viață a motorului.
Cele patru tuburi principale ale fiecărui braț de punte de fază au trei combinații diferite de pornire-oprire și, respectiv, ies tensiuni diferite (vezi Tabelul 1). Tensiunea de vârf a GTO principal este de 4,5 kV, iar curentul de vârf este de 4,3 ka. Invertorul în trei puncte necesită ca V1 și V4 principale să nu poată fi pornite în același timp, iar impulsurile de control ale V1 și V3, V2 și V4 sunt reciproc opuse. În plus, conversia principală on-off de mai sus trebuie să respecte principiul prima oprire și apoi pornire.
Invertorul cu trei niveluri este dezvoltat pe baza invertorului cu două niveluri. Introducerea tehnologiei mature de control a invertorului cu două niveluri în invertorul cu trei niveluri a format o varietate de strategii de control al invertorului. În prezent, strategiile de control mai mature utilizate pentru invertoarele cu trei niveluri sunt: metoda de control cu un singur impuls, metoda de control SPWM cu undă de modulație dublă superioară și inferioară, metoda de control PWM de conducție de 120°, metoda de control PWM eșalonat de fază de 90°, deviația potențialului punct neutru metoda de control PWM de suprimare, metoda de control PWM optimă a frecvenței de comutare, metoda specifică de eliminare a armonicilor de ordin scăzut (SHEPWM), metoda de control al vectorului spațial al tensiunii invertorului pe trei niveluri (SVPWM) și metoda de control al vectorului spațiului de tensiune de suprimare a abaterii potențialului punctului neutru [2,3] ].
(2) Circuit de antrenare GTO
Circuitul de acționare GTO de mare putere trebuie mai întâi să rezolve problemele de izolare și anti-interferență. Semnalul de impuls de declanșare al GTO în invertorul principal de tracțiune al trenului Shanghai Maglev este transmis prin cablu de fibră optică, astfel încât problemele de izolare și anti-interferență sunt rezolvate, asigurând astfel acuratețea impulsului de declanșare GTO și asigurând indirect siguranța de conducere a Maglev. Tren. În plus, cheia dacă circuitul de conducere GTO de mare putere poate funcționa în mod normal constă în sursa de alimentare. Amplitudinea pulsului de declanșare a porții GTO ar trebui să fie suficient de mare, iar marginea sa anterioară ar trebui să fie abruptă, în timp ce marginea posterior ar trebui să fie mai blândă. Pentru a îndeplini această cerință, sursa de alimentare a porții GTO în invertorul de tracțiune principal al trenului Maglev este de 45V/27A, iar semnalul de margine de fugă și semnalul de tensiune al impulsului de declanșare GTO sunt trimise înapoi la sistemul de control. În plus, invertorul principal de tracțiune al trenului Shanghai Maglev adoptă o varietate de protecții: protecție la supratensiune a întreruptorului de frână, limită de curent de protecție la supracurent, întrerupere a impulsului și detectarea defecțiunii la pământ.
(3) Circuit de absorbție
Există multe circuite de absorbție ale GTO. Circuitul de absorbție al invertorului principal de tracțiune pe trei niveluri al trenului Shanghai Maglev este prezentat în figura 3. Circuitul de absorbție trebuie să se asigure că di/dt și du/dt ale GTO nu depășesc valorile admisibile specificate atunci când este lucru. În acest fel, circuitul de absorbție al GTO trebuie să aibă un inductor și un condensator C. În Figura 3, inductoarele L1, L2 și GTO sunt conectate în serie pentru a limita di/dt-ul GTO. Diodele D11, D12, rezistorul R1 și inductorul L1 formează circuitul de eliberare de energie al inductorului însuși. Condensatorii C11 și C12 sunt utilizați pentru a limita du/dt-ul GTO, iar diodele D12 și D13 formează circuitul de eliberare a energiei al condensatorului. În comparație cu circuitul de absorbție RCD, circuitul de absorbție de mai sus adaugă un condensator mare C12, astfel încât condensatorul de absorbție de oprire C11 este jumătate din valoarea capacității circuitului de absorbție RCD, astfel încât pierderea este, de asemenea, redusă la jumătate; în același timp, condensatorul C12 joacă un rol de fixare a tensiunii, care este utilizat pentru a suprima supratensiunea de oprire a GTO. Pentru un invertor de 1500 kva, pierderea acestui circuit de absorbție este aproximativ aceeași cu cea a circuitului de absorbție asimetric.
Transformator de tip ER Transformator tip cuplaj Transformator cu miez de ferită 5V-36V
4 Concluzie
Sistemul de alimentare cu energie de tracțiune al trenului maglev de mare viteză Shanghai are următoarele caracteristici:
(1) Adoptă motor sincron liniar convențional de mare viteză. Întregul sistem de alimentare cu energie de tracțiune este plasat pe sol și nu este limitat de spațiul caroseriei vehiculului, ceea ce conduce la cea mai eficientă metodă de alimentare cu energie în trei pași;
(2) Adoptă tehnologia convertorului cu trei niveluri fixat în punct neutru, potrivită pentru ocazii de înaltă tensiune și putere mare, evitând conexiunea directă în serie a tiristoarelor GTO, astfel încât capacitatea dispozitivelor electronice de mare putere să poată fi utilizată pe deplin;
(3) În convertorul de intrare sunt utilizate două seturi de punți redresoare reglabile cu 12 impulsuri, care nu numai că reduce armonicile și interferența, ci și suprimă abaterea potențialului punctului mediu;
(4) Tiristoarele și GTO-urile folosesc cabluri de fibră optică pentru a transmite semnale de impuls, care are performanțe anti-interferențe ridicate. Sistemul de alimentare cu energie și de control al tracțiunii este una dintre cheile pentru a controla funcționarea sigură și stabilă a trenurilor maglev. Principiul și structura sa necesită cercetări și analize suplimentare.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. este un producător specializat în cercetare și dezvoltare, producție și vânzări detransformatoare de înaltă și joasă frecvență, inductorişiSurse de alimentare cu LED-uri.
Compania își are originea în Shenzhen, în fruntea reformei și deschiderii Chinei, și a fost înființată în 2009. De-a lungul anilor, am continuat să creștem și să ne dezvoltăm. Până în 2024, avem 15 ani de experiență în producerea transformatoarelor de înaltă frecvență, iar experiența noastră sofisticată a făcut ca XuanGe Electronics să se bucure de o bună reputație pe piețele interne și externe.
Acceptăm comenzi OEM și ODM. Fie că alegiun produs standarddin catalogul nostru sau solicitați asistență pentru personalizare, vă rugăm să nu ezitați să discutați despre nevoile dvs. de achiziții cu XuanGe, prețul vă va satisface cu siguranță.
William (director general de vânzări)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Ora postării: 30-mai-2024