Højhastigheds-maglev-toget, der køres i Shanghai, er et TR08-maglev-tog importeret fra Tyskland, som bruger en lang-stator lineær synkronmotor og et konstant-strøm ledning levitationssystem. Dets trækkraftforsyningssystem er vist i figur 1 og består af hovedkomponenter såsom en højspændingstransformator (110kv/20kv), en inputtransformator, en inputkonverter, en inverter og en outputtransformer.
Maglev-togets trækkraftforsyningssystem konverteres fra 110kv netspændingen til 20kv gennem en højspændingstransformator og konverteres derefter til en DC-spænding på ±2500v af inputtransformatoren og inputkonverteren. DC-spændingen fra DC-forbindelsen konverteres til trefaset vekselstrøm med variabel frekvens (0~300Hz), variabel amplitude (0~×4,3kv) og justerbar fasevinkel (0~360°) med en trefaset trefase. -punkt inverter.Trækkonverteren på maglev-toget har to arbejdstilstande:
(1) Den direkte udgangstilstand for inverterens pulsbreddemodulation er udgangstilstanden, når motoren arbejder ved en lav frekvens med en omskiftningsfrekvens på 0~70Hz. På dette tidspunkt er to sæt trepunktsinvertere forbundet parallelt, og udgangen er forbundet gennem udgangstransformatorens primærvikling som vist i figur 1. På dette tidspunkt svarer udgangstransformerens primærvikling til en parallel balancereaktor, og spiller også en filtrerende rolle.
(2) Transformatorudgangstilstand er udgangstilstanden, når motoren arbejder ved høj frekvens, med en koblingsfrekvens på 30Hz~300Hz. På dette tidspunkt er de to sæt vekselrettere i hovedtraktionskonverteren forbundet i serie til den primære side af udgangstransformatoren, og udgangen udsendes, efter at udgangstransformatoren øger spændingen.
EFD transformer EI transformer PQ transformer
3.1 Input konverter
Det forreste trin på indgangskonverteren består af en højspændingstransformator og en indgangstransformator. Indgangstransformatoren består af to ensrettertransformatorer, hvis funktion er at reducere højspændingsnetspændingen gennem den sekundære transformer og derefter sende den til indgangskonverteren. For højspændingstransformatorer med stor kapacitet anvendes to sæt 6-puls ensretterbroer for at forbedre ensrettereffektiviteten. Hvert sæt ensrettertransformatorer drives af to sæt trefasede viklinger, en y-forbindelse og en d-forbindelse. Det statiske konvertersystem anvender et skema med tre enfasede tre-viklingstransformatorer, som er forbundet til at danne y/y, d gruppe ensrettertransformatorskemaet vist i figur 2 gennem den foreskrevne forbindelse af hver vikling. Dens vigtigste fordele er:
(1) Lille ledig kapacitet, mere økonomisk;
(2) Lille enkelt kapacitet, lettere at opfylde transportkravene til enhedens størrelse;
(3) De tre viklinger kan placeres på samme kernesøjle, hvilket hjælper med at reducere transformatorens harmoniske tab.
For at styre mellemkredsløbets mellemkredsspænding og reducere excitationen på netsiden er hver ensretter i systemet sammensat af en seks-impuls trefaset fuldt styret ensretterbro og en seks-impuls trefaset ukontrolleret ensretterbro i serie, som vist i figur 2. På denne måde er de to sæt ensrettere forbundet i serie, og midterpunktet er jordet gennem en høj modstand (som vist i figur 1), hvilket danner et trepotentielt mellemkreds DC-link. . Spændingen på DC-forbindelsen er kontrollerbar, der spænder fra 2×1500V til 2×2500V, og den nominelle strøm er 3200A. For at opnå en jævn jævnstrøm er en udjævningsreaktor forbundet i serie i mellemkredsen. Samtidig, for at forhindre ensretterbroen og DC-forbindelsen fra overspænding, er DC-side overspændingsbeskyttelse vedtaget. I DC-link-mellemkredsen er der tyristorer og højeffektmodstande med udladningsbeskyttelse som DC-sideabsorptionsanordninger til at undertrykke overspænding. Derudover er mellempunktet for mellemkredsens DC-link jordet gennem højmodstandsbeskyttelse og har et jordfejlsdisplay.
3.2 Traction inverter
(1) Inverter struktur
Strukturen af en fase i den trefasede inverter af Shanghai Maglev Train er vist i figur 3. Hovedrøret vedtager GTO fuld kontrolenhed. Hovedkredsløbet vedtager to hovedrør i serie med en spændediode i midtpunktet. Dette kredsløb kaldes også en tre-punkts (eller tre-niveau midtpunkt indlejret) inverter. Dette kan reducere hovedrørets modstandsspænding til det halve. På samme tid, under den samme koblingsfrekvens og kontroltilstand, er harmoniske af dens udgangsspænding eller strøm mindre end dem for to-niveauet, og den fælles tilstandsspænding genereret af udgangsspændingen ved motorenden er også mindre , hvilket er fordelagtigt for at forlænge motorens levetid.
De fire hovedrør i hver fasebroarm har tre forskellige on-off kombinationer og udsender henholdsvis forskellige spændinger (se tabel 1). Spidsspændingen for hoved-GTO'en er 4,5 kV, og spidsstrømmen er 4,3 ka. Trepunktsinverteren kræver, at hoved V1 og V4 ikke kan tændes på samme tid, og styreimpulserne for V1 og V3, V2 og V4 er indbyrdes modsatte. Derudover skal ovenstående hovedtænd-sluk-konvertering overholde princippet om først fra og derefter til.
Tre-niveau inverteren er udviklet på basis af to-niveau inverteren. Introduktionen af den modne kontrolteknologi af to-niveau inverteren i tre-niveau inverteren har dannet en række forskellige inverter kontrolstrategier. På nuværende tidspunkt er de mere modne kontrolstrategier, der bruges til tre-niveau invertere: enkelt puls kontrolmetode, øvre og nedre dobbeltmodulationsbølge SPWM kontrolmetode, 120° ledning PWM kontrolmetode, 90° fase forskudt PWM kontrol metode, neutral punkt potentialafvigelse undertrykkelse PWM-kontrolmetode, koblingsfrekvens optimal PWM-styringsmetode, specifik lavordens harmonisk elimineringsmetode (SHEPWM), tre-niveau inverter spændingsrumsvektorkontrolmetode (SVPWM) og neutralpunkts potentialafvigelse undertrykkelse spændingsrumsvektorkontrolmetode [2,3 ].
(2) GTO-drivkredsløb
Højeffekt GTO-drivkredsløb skal først løse problemerne med isolation og anti-interferens. Triggerimpulssignalet fra GTO i hovedtraktionsinverteren i Shanghai Maglev Train transmitteres med optisk fiberkabel, så problemerne med isolation og anti-interferens er løst, og derved sikres nøjagtigheden af GTO triggerimpulsen og indirekte sikre Maglevs køresikkerhed. Tog. Derudover ligger nøglen til, om GTO-drivkredsløbet med høj effekt kan fungere normalt, i strømforsyningen. Amplituden af GTO-gateudløserimpulsen skal være høj nok, og dens forkant skal være stejl, mens bagkanten skal være blidere. For at imødekomme dette krav er GTO's gate-drivstrømforsyning i Maglev Trains hovedtraktionsinverter 45V/27A, og bagkantsignalet og spændingssignalet fra GTO-triggerimpulsen sendes tilbage til kontrolsystemet. Derudover vedtager Shanghai Maglev Trains hovedtrækkraftomformer en række forskellige beskyttelser: overspændingsbeskyttelse af bremseafbryder, overstrømsbeskyttelsesstrømgrænse, pulsafbrydelse og jordfejlsdetektion.
(3) Absorptionskredsløb
Der er mange absorptionskredsløb af GTO. Absorptionskredsløbet for den tre-niveaus hovedtraktionsinverter fra Shanghai Maglev Train er vist i figur 3. Absorptionskredsløbet skal sikre, at di/dt og du/dt for GTO ikke overstiger de specificerede tilladte værdier, når det er arbejder. På denne måde skal absorptionskredsløbet i GTO'en have en induktor og en kondensator C. På figur 3 er induktorerne L1, L2 og GTO'en forbundet i serie for at begrænse di/dt af GTO'en. Dioderne D11, D12, modstanden R1 og induktoren L1 danner selve induktorens energifrigivelseskredsløb. Kondensatorerne C11 og C12 bruges til at begrænse du/dt af GTO'en, og dioderne D12 og D13 danner kondensatorens energifrigivelseskredsløb. Sammenlignet med RCD-absorptionskredsløbet tilføjer ovenstående absorptionskredsløb en stor kondensator C12, så sluk-absorptionskondensatoren C11 er halvdelen af kapacitansværdien af RCD-absorptionskredsløbet, så tabet reduceres også med det halve; samtidig spiller kondensatoren C12 en spændingsspændingsrolle, som bruges til at undertrykke GTO'ens sluk-overspænding. For en 1500kva inverter er tabet af dette absorptionskredsløb stort set det samme som det asymmetriske absorptionskredsløb.
ER Type Transformer Koblingstype transformer 5V-36V Ferritkerne Transformer
4 Konklusion
Trækkraftforsyningssystemet i Shanghai højhastigheds-maglev-tog har følgende egenskaber:
(1) Den anvender højhastigheds konventionel lineær synkronmotor. Hele traktionsstrømforsyningssystemet er placeret på jorden og er ikke begrænset af pladsen i køretøjets krop, hvilket er befordrende for den mest effektive tre-trins strømforsyningsmetode;
(2) Den anvender den neutrale punktspændte tre-niveau konverterteknologi, der er egnet til lejligheder med høj spænding og høj effekt, og undgår den direkte serieforbindelse af GTO-tyristorer, så kapaciteten af elektroniske enheder med høj effekt kan udnyttes fuldt ud;
(3) To sæt justerbare 12-puls ensretterbroer bruges i inputkonverteren, som ikke kun reducerer harmoniske og interferens, men også undertrykker afvigelsen af midtpunktspotentialet;
(4) Thyristorer og GTO'er bruger optiske fiberkabler til at transmittere pulssignaler, som har høj anti-interferens ydeevne. Strømforsyningen og traktionskontrolsystemet er en af nøglerne til at kontrollere sikker og stabil drift af maglev-tog. Dets princip og struktur kræver yderligere forskning og analyse.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. er en producent med speciale i F&U, produktion og salg afhøj- og lavfrekvente transformere, induktorerogLED driver strømforsyninger.
Virksomheden opstod i Shenzhen, der er frontlinjen for Kinas reform og åbning, og blev etableret i 2009. I årenes løb er vi blevet ved med at vokse og udvikle os. I 2024 har vi 15 års erfaring med at producere højfrekvente transformere, og vores sofistikerede erfaring har gjort, at XuanGe Electronics har et godt ry på indenlandske og udenlandske markeder.
Vi accepterer OEM og ODM ordrer. Uanset om du vælgeret standardproduktfra vores katalog eller søg tilpasningshjælp, er du velkommen til at diskutere dine indkøbsbehov med XuanGe, prisen vil helt sikkert tilfredsstille dig.
William (General Sales Manager)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Indlægstid: 30. maj 2024