Brzi maglev voz koji radi u Šangaju je TR08 maglev voz uvezen iz Nemačke, koji koristi linearni sinhroni motor sa dugim statorom i sistem levitacije sa konstantnom strujom. Njegov sistem vučnog napajanja prikazan je na slici 1, a sastoji se od glavnih komponenti kao što su visokonaponski transformator (110kv/20kv), ulazni transformator, ulazni pretvarač, inverter i izlazni transformator.
Vučni sistem napajanja maglev voza se pretvara iz mrežnog napona 110kv na 20kv preko visokonaponskog transformatora, a zatim se pretvara u istosmjerni napon od ±2500v pomoću ulaznog transformatora i ulaznog pretvarača. DC napon iz DC veze se pretvara u trofazno napajanje izmjeničnom strujom s promjenjivom frekvencijom (0~300Hz), promjenjivom amplitudom (0~×4.3kv) i podesivim faznim uglom (0~360°) trofaznim trofaznim -point inverter.Vučni pretvarač maglev voza ima dva načina rada:
(1) Direktni izlazni način modulacije širine impulsa pretvarača je izlazni mod kada motor radi na niskoj frekvenciji, sa frekvencijom prebacivanja od 0~70Hz. U ovom trenutku, dva seta pretvarača sa tri tačke su spojena paralelno, a izlaz je povezan preko primarnog namota izlaznog transformatora kao što je prikazano na slici 1. U ovom trenutku, primarni namotaj izlaznog transformatora je ekvivalentan paralelni balansirajući reaktor, a također igra ulogu filtriranja.
(2) Izlazni režim transformatora je izlazni režim kada motor radi na visokoj frekvenciji, sa frekvencijom prebacivanja od 30Hz~300Hz. U ovom trenutku, dva seta invertera u glavnom vučnom pretvaraču su povezani serijski na primarnu stranu izlaznog transformatora, a izlaz se izlazi nakon što izlazni transformator pojača napon.
EFD transformator EI transformator PQ transformator
3.1 Ulazni pretvarač
Prednji stepen ulaznog pretvarača sastoji se od visokonaponskog transformatora i ulaznog transformatora. Ulazni transformator se sastoji od dva ispravljačka transformatora, čija je funkcija da smanje visokonaponski mrežni napon kroz sekundarni transformator i zatim ga pošalju na ulazni pretvarač. Za visokonaponske ispravljačke transformatore velikog kapaciteta, kako bi se poboljšala efikasnost ispravljanja, koriste se dva seta 6-impulsnih ispravljačkih mostova. Svaki set ispravljačkih transformatora napajaju dva seta trofaznih namotaja, jedan y spoj i jedan d spoj. Sistem statičkog pretvarača usvaja šemu od tri monofazna tronamotaja transformatora, koji su povezani u y/y, d grupnu šemu ispravljačkog transformatora prikazanu na slici 2 kroz propisanu vezu svakog namotaja. Njegove glavne prednosti su:
(1) Mali rezervni kapacitet, ekonomičniji;
(2) Mali pojedinačni kapacitet, lakši za ispunjavanje transportnih zahtjeva za veličinu uređaja;
(3) Tri namotaja mogu biti raspoređena na istom stupcu jezgra, što pomaže da se smanji gubitak harmonika transformatora.
Kako bi se kontrolirao napon istosmjerne veze međukola i smanjila pobuda na strani mreže, svaki ispravljač sistema se sastoji od šestopulsnog trofaznog potpuno kontroliranog ispravljačkog mosta i šestopulsnog trofaznog nekontrolisanog ispravljačkog mosta serijski, kao što je prikazano na slici 2. Na ovaj način, dva seta ispravljača su povezana u seriju, a srednja tačka je uzemljena kroz visoki otpor (kao što je prikazano na slici 1), formirajući tropotencijalni međukolo jednosmerne veze . Napon DC veze se može kontrolisati, u rasponu od 2×1500V do 2×2500V, a nazivna struja je 3200A. Da bi se dobila glatka istosmjerna struja, reaktor za glačanje je povezan serijski u međukrug. Istovremeno, kako bi se spriječio prenapon ispravljačkog mosta i DC veze, usvojena je zaštita od prenapona na DC strani. U međukolu DC veze nalaze se tiristori i otpornici velike snage sa zaštitom od pražnjenja kao uređaji za apsorpciju istosmjerne struje za suzbijanje prenapona. Osim toga, međutočka DC veze međukola je uzemljena kroz zaštitu visokog otpora i ima prikaz greške uzemljenja.
3.2 Vučni pretvarač
(1) Struktura invertera
Struktura jedne faze u trofaznom pretvaraču Shanghai Maglev Train-a prikazana je na slici 3. Glavna cijev ima GTO uređaj za punu kontrolu. Glavni krug usvaja dvije glavne cijevi u seriji sa steznom diodom na sredini. Ovaj sklop se također naziva inverterom s tri tačke (ili ugrađenim na tri nivoa srednje tačke). Ovo može smanjiti otporni napon glavne cijevi za polovicu. U isto vrijeme, pod istom frekvencijom prebacivanja i načinom upravljanja, harmonici njegovog izlaznog napona ili struje su manji od onih na dva nivoa, a zajednički napon generiran izlaznim naponom na kraju motora je također manji. , što je korisno za produženje vijeka trajanja motora.
Četiri glavne cijevi svakog kraka faznog mosta imaju tri različite kombinacije uključivanja-isključivanja i izlaze različite napone (vidi tabelu 1). Vršni napon glavnog GTO je 4,5kV, a vršna struja 4,3ka. Inverter sa tri tačke zahteva da se glavni V1 i V4 ne mogu uključiti istovremeno, a kontrolni impulsi V1 i V3, V2 i V4 su međusobno suprotni. Osim toga, gornja glavna on-off konverzija mora biti u skladu s principom prvo isključeno, a zatim uključeno.
Trostepeni pretvarač je razvijen na bazi dvostepenog pretvarača. Uvođenje zrele tehnologije upravljanja dvostepenim pretvaračem u trostepeni pretvarač formiralo je niz strategija upravljanja inverterom. Trenutno, zrelije strategije upravljanja koje se koriste za trostepene pretvarače su: metoda kontrole jednog impulsa, metoda kontrole SPWM-a gornjeg i donjeg valova s dvostrukom modulacijom, metoda PWM kontrole provodljivosti od 120°, metoda PWM regulacije 90° faza, odstupanje potencijala neutralne tačke metoda PWM kontrole potiskivanja, metoda PWM kontrole optimalne frekvencije komutacije, metoda eliminacije specifičnog harmonika nižeg reda (SHEPWM), metoda upravljanja vektorom prostora napona na tri nivoa (SVPWM) i metoda kontrole devijacije potencijala neutralne tačke napona [2,3] ].
(2) GTO pogonski krug
Snažni GTO pogonski krug prvo mora riješiti probleme izolacije i zaštite od smetnji. Signal okidačkog impulsa GTO-a u glavnom vučnom pretvaraču Shanghai Maglev Train-a prenosi se optičkim kablom, tako da se rješavaju problemi izolacije i smetnji, čime se osigurava tačnost GTO okidačkog impulsa i indirektno osigurava sigurnost vožnje Maglev-a. Vlak. Osim toga, ključ za to da li GTO pogonsko kolo velike snage može normalno raditi leži u napajanju. Amplituda impulsa okidača GTO kapije treba da bude dovoljno visoka, a njegova prednja ivica treba da bude strma, dok zadnja ivica treba da bude nježnija. Da bi se ispunio ovaj zahtjev, napajanje gejt pogona GTO-a u glavnom vučnom pretvaraču Maglev Train-a je 45V/27A, a signal zadnje ivice i signal napona GTO triger impulsa se šalju nazad u kontrolni sistem. Osim toga, glavni vučni inverter Shanghai Maglev Train-a usvaja različite zaštite: prenaponsku zaštitu kočionog prekidača, strujno ograničenje zaštite od prekomjerne struje, prekid impulsa i detekciju kvara na zemlji.
(3) Apsorpcioni krug
Postoji mnogo apsorpcionih krugova GTO. Apsorpcijski krug trostepenog glavnog vučnog pretvarača Shanghai Maglev Train-a prikazan je na slici 3. Apsorpcijski krug mora osigurati da di/dt i du/dt GTO-a ne prelaze specificirane dozvoljene vrijednosti kada je radi. Na ovaj način, apsorpciono kolo GTO mora imati induktor i kondenzator C. Na slici 3, induktori L1, L2 i GTO su povezani u seriju kako bi se ograničio di/dt GTO. Diode D11, D12, otpornik R1 i induktor L1 čine krug za oslobađanje energije samog induktora. Kondenzatori C11 i C12 se koriste za ograničavanje du/dt GTO, a diode D12 i D13 formiraju krug za oslobađanje energije kondenzatora. U poređenju sa RCD apsorpcionim krugom, gornji apsorpcioni krug dodaje veliki kondenzator C12, tako da je apsorpcioni kondenzator za isključivanje C11 polovina vrednosti kapacitivnosti RCD apsorpcionog kola, tako da se gubitak takođe smanjuje za polovinu; u isto vrijeme, kondenzator C12 igra ulogu stezanja napona, koji se koristi za suzbijanje prenapona isključivanja GTO-a. Za pretvarač od 1500kva, gubitak ovog apsorpcionog kruga je otprilike isti kao i kod asimetričnog apsorpcionog kruga.
Transformator tipa ER Transformator tipa spojnice 5V-36V transformator s feritnim jezgrom
4 Zaključak
Vučni sistem napajanja šangajskog maglev voza velike brzine ima sljedeće karakteristike:
(1) On usvaja konvencionalni linearni sinhroni motor velike brzine. Čitav sistem napajanja vuče je postavljen na tlu i nije ograničen prostorom karoserije vozila, što je pogodno za najefikasniji metod napajanja u tri koraka;
(2) On usvaja tehnologiju trostepenog pretvarača sa stegnutom neutralnom tačkom pogodnom za prilike visokog napona i velike snage, izbjegavajući direktnu serijsku vezu GTO tiristora, tako da se kapacitet elektronskih uređaja velike snage može u potpunosti iskoristiti;
(3) U ulaznom pretvaraču se koriste dva seta podesivih 12-impulsnih ispravljačkih mostova, koji ne samo da smanjuju harmonike i smetnje, već i potiskuju devijaciju potencijala srednje tačke;
(4) Tiristori i GTO koriste kablove sa optičkim vlaknima za prenos impulsnih signala, koji imaju visoke performanse protiv smetnji. Sistem napajanja i kontrole vuče jedan je od ključeva za kontrolu sigurnog i stabilnog rada maglev vozova. Njegov princip i struktura zahtijevaju dalje istraživanje i analizu.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. je proizvođač specijaliziran za istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodajutransformatori visoke i niske frekvencije, induktoriiLED drajver napajanja.
Kompanija je nastala u Šenženu, predvodniku kineske reforme i otvaranja, a osnovana je 2009. Tokom godina, nastavili smo da rastemo i razvijamo se. Do 2024. imamo 15 godina iskustva u proizvodnji visokofrekventnih transformatora, a naše sofisticirano iskustvo učinilo je da XuanGe Electronics uživa dobru reputaciju na domaćem i stranom tržištu.
Prihvatamo OEM i ODM narudžbe. Bilo da biratestandardni proizvodiz našeg kataloga ili potražite pomoć za prilagođavanje, slobodno razgovarajte o vašim potrebama nabavke sa XuanGe-om, cijena će vas definitivno zadovoljiti.
William (generalni menadžer prodaje)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Vrijeme objave: 30.05.2024