Vysokorychlostní vlak maglev provozovaný v Šanghaji je maglev vlak TR08 dovezený z Německa, který využívá lineární synchronní motor s dlouhým statorem a levitační systém vedení konstantního proudu. Jeho trakční napájecí systém je znázorněn na obrázku 1 a skládá se z hlavních součástí, jako je vysokonapěťový transformátor (110kv/20kv), vstupní transformátor, vstupní měnič, střídač a výstupní transformátor.
Trakční napájecí systém vlaku maglev je pomocí vysokonapěťového transformátoru přeměněn ze síťového napětí 110 kv na 20 kv a poté pomocí vstupního transformátoru a vstupního převodníku převeden na stejnosměrné napětí ±2500 V. Stejnosměrné napětí ze stejnosměrného meziobvodu se převádí na třífázový střídavý proud s proměnnou frekvencí (0~300Hz), proměnnou amplitudou (0~×4,3kv) a nastavitelným fázovým úhlem (0~360°) pomocí třífázového - střídač bodů.Trakční měnič vlaku maglev má dva pracovní režimy:
(1) Režim přímého výstupu pulsní šířkové modulace měniče je výstupní režim, kdy motor pracuje na nízké frekvenci se spínací frekvencí 0~70Hz. V tomto okamžiku jsou dvě sady tříbodových měničů zapojeny paralelně a výstup je připojen přes primární vinutí výstupního transformátoru, jak je znázorněno na obrázku 1. V tomto okamžiku je primární vinutí výstupního transformátoru ekvivalentní paralelní vyvažovací reaktor a hraje také filtrační roli.
(2) Výstupní režim transformátoru je výstupní režim, kdy motor pracuje na vysoké frekvenci se spínací frekvencí 30Hz~300Hz. V tomto okamžiku jsou dvě sady měničů v hlavním trakčním měniči zapojeny sériově k primární straně výstupního transformátoru a výstup je na výstupu poté, co výstupní transformátor zvýší napětí.
EFD transformátor EI transformátor PQ transformátor
3.1 Vstupní převodník
Přední stupeň vstupního měniče se skládá z vysokonapěťového transformátoru a vstupního transformátoru. Vstupní transformátor se skládá ze dvou usměrňovacích transformátorů, jejichž funkcí je snížit vysokonapěťové síťové napětí přes sekundární transformátor a následně jej poslat do vstupního převodníku. U velkokapacitních vysokonapěťových usměrňovacích transformátorů se pro zlepšení účinnosti usměrnění používají dvě sady 6pulzních usměrňovacích můstků. Každá sada usměrňovacích transformátorů je napájena dvěma sadami třífázových vinutí, jedním y přechodem a jedním d přechodem. Systém statického měniče využívá schéma tří jednofázových třívinutých transformátorů, které jsou spojeny tak, aby vytvořily schéma usměrňovacího transformátoru skupiny y/y, d znázorněné na obrázku 2 prostřednictvím předepsaného zapojení každého vinutí. Jeho hlavní výhody jsou:
(1) Malá volná kapacita, ekonomičtější;
(2) Malá samostatná kapacita, snadnější splnění přepravních požadavků na velikost zařízení;
(3) Tři vinutí mohou být uspořádána na stejném sloupku jádra, což pomáhá snížit harmonické ztráty transformátoru.
Za účelem řízení napětí meziobvodu meziobvodu a snížení buzení na straně sítě se každý usměrňovač systému skládá ze šestipulzního třífázového plně řízeného usměrňovacího můstku a šestipulzního třífázového neřízeného usměrňovacího můstku. v sérii, jak je znázorněno na obrázku 2. Tímto způsobem jsou dvě sady usměrňovačů zapojeny do série a střední bod je uzemněn přes vysoký odpor (jak je znázorněno na obrázku 1), čímž se vytvoří třípotenciálový meziobvod stejnosměrného meziobvodu . Napětí stejnosměrného meziobvodu je řiditelné v rozsahu od 2×1500V do 2×2500V a jmenovitý proud je 3200A. Pro získání hladkého stejnosměrného proudu je v meziobvodu zapojena vyhlazovací tlumivka v sérii. Současně, aby se zabránilo přepětí usměrňovacího můstku a stejnosměrného meziobvodu, je použita přepěťová ochrana na straně DC. V meziobvodu stejnosměrného meziobvodu jsou tyristory a vysokovýkonové rezistory s ochranou proti vybití jako absorpční zařízení na straně DC pro potlačení přepětí. Kromě toho je meziobvod stejnosměrného meziobvodu uzemněn ochranou s vysokým odporem a má displej zemního spojení.
3.2 Trakční měnič
(1) Struktura měniče
Struktura jedné fáze v třífázovém invertoru Shanghai Maglev Train je znázorněna na obrázku 3. Hlavní trubka využívá zařízení pro plné ovládání GTO. Hlavní obvod využívá dvě hlavní trubice v sérii s upínací diodou ve středu. Tento obvod se také nazývá tříbodový (nebo tříúrovňový vestavěný střední bod) střídač. To může snížit výdržné napětí hlavní trubice na polovinu. Současně při stejné spínací frekvenci a řídicím režimu jsou harmonické jeho výstupní napětí nebo proud nižší než harmonické u dvouúrovňového a souosé napětí generované výstupním napětím na konci motoru je také nižší. , což je výhodné pro prodloužení životnosti motoru.
Čtyři hlavní trubice každého ramena fázového můstku mají tři různé kombinace zapnutí a vypnutí a na výstupu jsou různá napětí (viz tabulka 1). Špičkové napětí hlavního GTO je 4,5 kV a špičkový proud je 4,3 ka. Tříbodový střídač vyžaduje, aby hlavní V1 a V4 nemohly být zapnuty současně a řídicí impulsy V1 a V3, V2 a V4 byly vzájemně opačné. Kromě toho musí výše uvedená hlavní přestavba zapnuto-vypnuto splňovat zásadu nejprve vypnout a poté zapnout.
Tříúrovňový měnič je vyvinut na základě dvouúrovňového měniče. Zavedení vyspělé technologie řízení dvouúrovňového měniče do tříúrovňového měniče vytvořilo různé strategie řízení měničů. V současnosti jsou pro tříúrovňové měniče používány vyspělejší řídicí strategie: metoda řízení s jedním pulzem, metoda řízení SPWM s horní a dolní duální modulační vlnou, metoda řízení PWM s vedením 120°, metoda řízení PWM s fázovým rozložením 90°, odchylka potenciálu neutrálního bodu metoda potlačení PWM, spínací frekvence optimální metoda PWM řízení, specifická metoda nízkého řádu harmonické eliminace (SHEPWM), tříúrovňová metoda prostorového vektorového řízení napětí invertoru (SVPWM) a potlačení odchylky potenciálu neutrálního bodu metoda prostorového vektorového řízení napětí [2,3 ].
(2) Hnací obvod GTO
Vysoce výkonný hnací obvod GTO musí nejprve vyřešit problémy s izolací a rušením. Signál spouštěcího impulsu GTO v hlavním trakčním invertoru Shanghai Maglev Train je přenášen kabelem s optickým vláknem, takže jsou vyřešeny problémy s izolací a rušením, čímž je zajištěna přesnost spouštěcího impulsu GTO a nepřímo zajištěna bezpečnost jízdy Maglev Vlak. Kromě toho je klíč k tomu, zda může obvod pohonu GTO s vysokým výkonem normálně fungovat, v napájení. Amplituda spouštěcího impulzu brány GTO by měla být dostatečně vysoká a jeho náběžná hrana by měla být strmá, zatímco zadní hrana by měla být mírnější. Pro splnění tohoto požadavku je napájení pohonu brány GTO v hlavním trakčním invertoru Maglev Train 45V/27A a signál odtokové hrany a napěťový signál spouštěcího impulzu GTO jsou posílány zpět do řídicího systému. Kromě toho hlavní trakční střídač Shanghai Maglev Train využívá řadu ochran: přepěťovou ochranu brzdového jističe, nadproudové ochranné proudové omezení, přerušení pulzu a detekci zemního spojení.
(3) Absorpční obvod
Existuje mnoho absorpčních obvodů GTO. Absorpční obvod tříúrovňového hlavního trakčního invertoru Shanghai Maglev Train je znázorněn na obrázku 3. Absorpční obvod musí zajistit, aby di/dt a du/dt GTO nepřekročily stanovené přípustné hodnoty, když je pracovní. Tímto způsobem musí mít absorpční obvod GTO induktor a kondenzátor C. Na obrázku 3 jsou induktory L1, L2 a GTO zapojeny do série pro omezení di/dt GTO. Diody D11, D12, rezistor R1 a induktor L1 tvoří obvod uvolnění energie vlastního induktoru. Kondenzátory C11 a C12 se používají k omezení du/dt GTO a diody D12 a D13 tvoří obvod pro uvolnění energie kondenzátoru. Ve srovnání s absorpčním obvodem RCD výše uvedený absorpční obvod přidává velký kondenzátor C12, takže vypínací absorpční kondenzátor C11 je poloviční kapacitní hodnoty absorpčního obvodu RCD, takže ztráta je také snížena na polovinu; zároveň kondenzátor C12 hraje napěťovou svorku, která slouží k potlačení vypínacího přepětí GTO. U střídače 1500kva je ztráta tohoto absorpčního okruhu zhruba stejná jako u asymetrického absorpčního okruhu.
Transformátor typu ER Transformátor typu spojky Transformátor s feritovým jádrem 5V-36V
4 Závěr
Trakční napájecí systém vysokorychlostního vlaku maglev v Šanghaji má následující vlastnosti:
(1) Přijímá vysokorychlostní konvenční lineární synchronní motor. Celá soustava trakčního napájení je umístěna na zemi a není omezena prostorem skříně vozidla, což vede k nejúčinnějšímu třístupňovému způsobu napájení;
(2) Přijímá technologii tříúrovňového převodníku s upnutým neutrálním bodem vhodnou pro vysokonapěťové a vysoce výkonné příležitosti, přičemž se vyhýbá přímému sériovému připojení tyristorů GTO, aby mohla být plně využita kapacita výkonných elektronických zařízení;
(3) Ve vstupním převodníku jsou použity dvě sady nastavitelných 12pulzních usměrňovacích můstků, které nejen snižují harmonické a rušení, ale také potlačují odchylku středního potenciálu;
(4) Tyristory a GTO používají k přenosu pulzních signálů kabely s optickými vlákny, které mají vysokou odolnost proti rušení. Systém napájení a řízení trakce je jedním z klíčů pro řízení bezpečného a stabilního provozu vlaků maglev. Jeho princip a struktura vyžadují další výzkum a analýzu.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. je výrobce specializující se na výzkum a vývoj, výrobu a prodejvysokofrekvenční a nízkofrekvenční transformátory, induktoryaNapájecí zdroje LED ovladačů.
Společnost vznikla v Shenzhenu, předním místě čínské reformy a otevírání se, a byla založena v roce 2009. V průběhu let jsme pokračovali v růstu a rozvoji. Do roku 2024 máme 15 let zkušeností s výrobou vysokofrekvenčních transformátorů a díky našim sofistikovaným zkušenostem se společnost XuanGe Electronics těší dobré pověsti na domácích i zahraničních trzích.
Přijímáme objednávky OEM a ODM. Ať už si vyberetestandardní produktz našeho katalogu nebo vyhledejte pomoc s přizpůsobením, neváhejte diskutovat o svých potřebách nákupu s XuanGe, cena vás určitě uspokojí.
William (generální ředitel prodeje)
186 8873 0868 (aplikace Whats/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Čas odeslání: 30. května 2024