O tren maglev de alta velocidade que funciona en Shanghai é un tren maglev TR08 importado de Alemaña, que utiliza un motor síncrono lineal de estator longo e un sistema de levitación de condución de corrente constante. O seu sistema de alimentación de tracción móstrase na Figura 1, e consta de compoñentes principais como un transformador de alta tensión (110kv/20kv), un transformador de entrada, un conversor de entrada, un inversor e un transformador de saída.
O sistema de alimentación de tracción do tren maglev convértese da tensión da rede de 110 kv a 20 kv a través dun transformador de alta tensión, e despois convértese nunha tensión de CC de ± 2500 v polo transformador de entrada e o conversor de entrada. A tensión de CC do enlace de CC convértese en enerxía de CA trifásica con frecuencia variable (0 ~ 300 Hz), amplitude variable (0 ~ × 4,3 kv) e ángulo de fase axustable (0 ~ 360 °) mediante un trifásico trifásico. - inversor de punto.O conversor de tracción do tren maglev ten dous modos de traballo:
(1) O modo de saída directa da modulación de ancho de pulso do inversor é o modo de saída cando o motor funciona a baixa frecuencia, cunha frecuencia de conmutación de 0 ~ 70 Hz. Neste momento, dous conxuntos de inversores de tres puntos están conectados en paralelo, e a saída está conectada a través do enrolamento primario do transformador de saída, como se mostra na figura 1. Neste momento, o enrolamento primario do transformador de saída é equivalente a un reactor de equilibrio paralelo, e tamén desempeña un papel de filtrado.
(2) O modo de saída do transformador é o modo de saída cando o motor funciona a alta frecuencia, cunha frecuencia de conmutación de 30Hz ~ 300Hz. Neste momento, os dous conxuntos de inversores do conversor de tracción principal están conectados en serie ao lado primario do transformador de saída e a saída sae despois de que o transformador de saída aumente a tensión.
Transformador EFD Transformador EI Transformador PQ
3.1 Conversor de entrada
A etapa frontal do conversor de entrada está formada por un transformador de alta tensión e un transformador de entrada. O transformador de entrada está formado por dous transformadores rectificadores, cuxa función é reducir a tensión da rede de alta tensión a través do transformador secundario e despois enviala ao conversor de entrada. Para transformadores rectificadores de alta tensión de gran capacidade, utilízanse dous conxuntos de pontes rectificadoras de 6 pulsos para mellorar a eficiencia da rectificación. Cada conxunto de transformadores rectificadores está alimentado por dous conxuntos de enrolamentos trifásicos, un empalme en Y e un empalme d. O sistema convertidor estático adopta un esquema de tres transformadores monofásicos de tres enrolamentos, que están conectados para formar o esquema de transformadores rectificadores do grupo y/y, d mostrado na Figura 2 a través da conexión prescrita de cada enrolamento. As súas principais vantaxes son:
(1) Capacidade de reserva pequena, máis económica;
(2) Pequena capacidade única, máis fácil de cumprir os requisitos de transporte para o tamaño do dispositivo;
(3) Os tres enrolamentos pódense dispor na mesma columna central, o que axuda a reducir a perda harmónica do transformador.
Para controlar a tensión do enlace de CC do circuíto intermedio e reducir a excitación do lado da rede, cada rectificador do sistema está composto por unha ponte rectificadora trifásica de seis pulsos totalmente controlada e unha ponte rectificadora trifásica de seis pulsos sen control. en serie, como se mostra na Figura 2. Deste xeito, os dous conxuntos de rectificadores están conectados en serie, e o punto medio está conectado a terra a través dunha alta resistencia (como se mostra na Figura 1), formando un enlace de CC de circuíto intermedio de tres potenciais. . A tensión do enlace de CC é controlable, que varía de 2 × 1500 V ata 2 × 2500 V, e a corrente nominal é de 3200 A. Para obter unha corrente continua suave, conéctase en serie un reactor de suavizado no circuíto intermedio. Ao mesmo tempo, para evitar a sobretensión da ponte rectificadora e do enlace de CC, adóptase a protección contra sobretensión do lado CC. No circuíto intermedio de enlace de CC, hai tiristores e resistencias de alta potencia con protección contra descargas como dispositivos de absorción lateral de CC para suprimir a sobretensión. Ademais, o punto intermedio do enlace de CC do circuíto intermedio está conectado a terra mediante unha protección de alta resistencia e ten unha pantalla de falla de terra.
3.2 Inverter de tracción
(1) Estrutura do inversor
A estrutura dunha fase no inversor trifásico do tren Maglev de Shanghai móstrase na figura 3. O tubo principal adopta un dispositivo de control total GTO. O circuíto principal adopta dous tubos principais en serie cun díodo de suxeición no punto medio. Este circuíto tamén se denomina inversor de tres puntos (ou de tres niveis de punto medio integrado). Isto pode reducir a tensión de resistencia do tubo principal á metade. Ao mesmo tempo, baixo a mesma frecuencia de conmutación e modo de control, os harmónicos da súa tensión ou corrente de saída son inferiores aos dos dous niveis, e a tensión de modo común xerada pola tensión de saída no extremo do motor tamén é menor. , o que é beneficioso para prolongar a vida útil do motor.
Os catro tubos principais de cada brazo de ponte de fase teñen tres combinacións de aceso e apagado diferentes e producen voltaxes diferentes respectivamente (consulte a táboa 1). A tensión máxima do GTO principal é de 4,5 kV e a corrente de pico é de 4,3 ka. O inversor de tres puntos require que os V1 e V4 principais non se poidan acender ao mesmo tempo, e os pulsos de control de V1 e V3, V2 e V4 son mutuamente opostos. Ademais, a conversión principal on-off anterior debe cumprir co principio de primeiro apagado e despois acendido.
O inversor de tres niveis desenvólvese sobre a base do inversor de dous niveis. A introdución da tecnoloxía de control madura do inversor de dous niveis no inversor de tres niveis formou unha variedade de estratexias de control do inversor. Na actualidade, as estratexias de control máis maduras utilizadas para os inversores de tres niveis son: método de control de pulso único, método de control SPWM de onda de modulación dual superior e inferior, método de control PWM de condución de 120 °, método de control PWM escalonado de fase de 90 °, desviación de potencial de punto neutro. método de control PWM de supresión, método de control PWM óptimo de frecuencia de conmutación, método específico de eliminación de harmónicos de orde baixa (SHEPWM), método de control de vector espacial de tensión do inversor de tres niveis (SVPWM) e método de control de vector espacial de tensión de supresión de desvío de potencial de punto neutro [2,3] ].
(2) Circuíto de condución GTO
O circuíto de accionamento GTO de alta potencia debe resolver primeiro os problemas de illamento e anti-interferencia. O sinal de pulso de disparo de GTO no inversor de tracción principal do tren Maglev de Shanghai transmítese por cable de fibra óptica, polo que se solucionan os problemas de illamento e antiinterferencia, garantindo así a precisión do pulso de disparo GTO e indirectamente garantindo a seguridade de condución de Maglev. Tren. Ademais, a clave para saber se o circuíto de condución GTO de alta potencia pode funcionar normalmente reside na fonte de alimentación. A amplitude do pulso do gatillo da porta GTO debe ser o suficientemente alta e o seu bordo de ataque debe ser pronunciado, mentres que o bordo de saída debe ser máis suave. Para cumprir este requisito, a fonte de alimentación da porta de GTO no inversor de tracción principal do tren Maglev é de 45 V/27 A, e o sinal de bordo posterior e o sinal de tensión do pulso de disparo GTO envíanse de volta ao sistema de control. Ademais, o principal inversor de tracción do tren Maglev de Shanghai adopta unha variedade de proteccións: protección contra sobretensión do interruptor de freo, límite de corrente de protección contra sobrecorriente, interrupción de pulso e detección de falla de terra.
(3) Circuíto de absorción
Hai moitos circuítos de absorción de GTO. O circuíto de absorción do inversor de tracción principal de tres niveis do tren Maglev de Shanghai móstrase na figura 3. O circuíto de absorción debe garantir que o di/dt e du/dt do GTO non superen os valores permitidos especificados cando estea. traballando. Deste xeito, o circuíto de absorción do GTO debe ter un indutor e un capacitor C. Na figura 3, os indutores L1, L2 e o GTO están conectados en serie para limitar o di/dt do GTO. Os díodos D11, D12, a resistencia R1 e o indutor L1 forman o circuíto de liberación de enerxía do propio indutor. Os capacitores C11 e C12 úsanse para limitar o du/dt do GTO, e os díodos D12 e D13 forman o circuíto de liberación de enerxía do capacitor. En comparación co circuíto de absorción RCD, o circuíto de absorción anterior engade un gran capacitor C12, polo que o capacitor de absorción de apagado C11 é a metade do valor de capacitancia do circuíto de absorción RCD, polo que a perda tamén se reduce á metade; ao mesmo tempo, o capacitor C12 desempeña un papel de suxeición de tensión, que se usa para suprimir a sobretensión de apagado do GTO. Para un inversor de 1500 kva, a perda deste circuíto de absorción é aproximadamente a mesma que a do circuíto de absorción asimétrica.
Transformador tipo ER Transformador tipo acoplamento Transformador de núcleo de ferrita 5V-36V
4 Conclusión
O sistema de alimentación de tracción do tren maglev de alta velocidade de Shanghai ten as seguintes características:
(1) Adopta un motor síncrono lineal convencional de alta velocidade. Todo o sistema de alimentación de tracción colócase no chan e non está limitado polo espazo da carrocería do vehículo, o que favorece o método de alimentación de tres pasos máis eficaz;
(2) Adopta a tecnoloxía de conversor de tres niveis con fixación do punto neutro axeitado para ocasións de alta tensión e alta potencia, evitando a conexión directa en serie dos tiristores GTO, de modo que a capacidade dos dispositivos electrónicos de alta potencia se poida utilizar plenamente;
(3) No conversor de entrada utilízanse dous conxuntos de pontes rectificadoras axustables de 12 pulsos, que non só reducen os harmónicos e as interferencias, senón que tamén suprimen a desviación do potencial do punto medio;
(4) Os tiristores e os GTO usan cables de fibra óptica para transmitir sinais de pulso, que ten un alto rendemento anti-interferencia. A fonte de alimentación e o sistema de control de tracción é unha das claves para controlar o funcionamento seguro e estable dos trens maglev. O seu principio e estrutura precisan máis investigación e análise.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. é un fabricante especializado na I+D, produción e vendas detransformadores de alta e baixa frecuencia, indutoreseFontes de alimentación do controlador LED.
A empresa orixinouse en Shenzhen, a vangarda da reforma e apertura de China, e foi creada en 2009. Ao longo dos anos, seguimos crecendo e desenvolvendo. Para 2024, temos 15 anos de experiencia na produción de transformadores de alta frecuencia e a nosa sofisticada experiencia fixo que XuanGe Electronics goce dunha boa reputación nos mercados doméstico e estranxeiro.
Aceptamos pedidos OEM e ODM. Se elixesun produto estándardo noso catálogo ou busque asistencia de personalización, non dubide en discutir as súas necesidades de adquisición con XuanGe, o prezo definitivamente o satisfará.
William (Director Xeral de Vendas)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Hora de publicación: 30-maio-2024