Høyhastighets-maglev-toget som kjøres i Shanghai er et TR08-maglev-tog importert fra Tyskland, som bruker en lineær synkronmotor med lang stator og et levitasjonssystem med konstant strømledning. Trekkkraftforsyningssystemet er vist i figur 1, og består av hovedkomponenter som en høyspenningstransformator (110kv/20kv), en inngangstransformator, en inngangsomformer, en inverter og en utgangstransformator.
Trekkkraftforsyningssystemet til maglev-toget konverteres fra 110kv nettspenning til 20kv gjennom en høyspenttransformator, og konverteres deretter til en likespenning på ±2500v av inngangstransformatoren og inngangsomformeren. DC-spenningen fra DC-koblingen konverteres til trefaset vekselstrøm med variabel frekvens (0~300Hz), variabel amplitude (0~×4,3kv) og justerbar fasevinkel (0~360°) med en trefaset trefase. -punktomformer.Trekkomformeren til maglev-toget har to arbeidsmoduser:
(1) Den direkte utgangsmodusen til omformerens pulsbreddemodulasjon er utgangsmodusen når motoren arbeider på en lav frekvens, med en svitsjefrekvens på 0~70Hz. På dette tidspunktet er to sett med trepunktsinvertere koblet parallelt, og utgangen kobles gjennom primærviklingen til utgangstransformatoren som vist i figur 1. På dette tidspunktet tilsvarer primærviklingen til utgangstransformatoren en parallellbalanseringsreaktor, og spiller også en filtrerende rolle.
(2) Transformatorutgangsmodus er utgangsmodus når motoren jobber med høy frekvens, med en svitsjefrekvens på 30Hz~300Hz. På dette tidspunktet er de to settene med omformere i hovedtrekkomformeren koblet i serie til primærsiden av utgangstransformatoren, og utgangen sendes ut etter at utgangstransformatoren øker spenningen.
EFD transformator EI transformator PQ transformator
3.1 Input converter
Inngangstransformatorens frontsteg består av en høyspenningstransformator og en inngangstransformator. Inngangstransformatoren består av to likerettertransformatorer, hvis funksjon er å redusere høyspentnettspenningen gjennom sekundærtransformatoren og deretter sende den til inngangsomformeren. For høyspent likerettertransformatorer med stor kapasitet, for å forbedre likerettereffektiviteten, brukes to sett med 6-puls likeretterbroer. Hvert sett med likerettertransformatorer drives av to sett med trefaseviklinger, ett y-kryss og ett d-kryss. Det statiske omformersystemet vedtar et skjema med tre enfasede tre-viklingstransformatorer, som er koblet til for å danne y/y, d-gruppe likerettertransformatorskjemaet vist i figur 2 gjennom den foreskrevne tilkoblingen av hver vikling. Dens viktigste fordeler er:
(1) Liten ledig kapasitet, mer økonomisk;
(2) Liten enkeltkapasitet, lettere å oppfylle transportkravene for enhetsstørrelsen;
(3) De tre viklingene kan arrangeres på samme kjernesøyle, noe som bidrar til å redusere det harmoniske tapet til transformatoren.
For å kontrollere DC-koblingsspenningen til mellomkretsen og redusere nettside-eksitasjonen, er hver likeretter i systemet sammensatt av en seks-puls trefase fullt kontrollert likeretterbro og en seks-puls trefase ukontrollert likeretterbro i serie, som vist i figur 2. På denne måten er de to settene med likerettere koblet i serie, og midtpunktet er jordet gjennom en høy motstand (som vist i figur 1), og danner en tre-potensial mellomkrets DC-kobling . Spenningen til DC-koblingen er kontrollerbar, fra 2×1500V til 2×2500V, og merkestrømmen er 3200A. For å få en jevn likestrøm kobles en utjevningsreaktor i serie i mellomkretsen. Samtidig, for å forhindre overspenning av likeretterbroen og DC-koblingen, er overspenningsbeskyttelse på DC-siden tatt i bruk. I DC-link-mellomkretsen er det tyristorer og høyeffektmotstander med utladningsbeskyttelse som DC-sideabsorpsjonsenheter for å undertrykke overspenning. I tillegg er mellompunktet til DC-koblingen til mellomkretsen jordet gjennom høymotstandsbeskyttelse og har jordfeildisplay.
3.2 Trekkvekselretter
(1) Inverterstruktur
Strukturen til en fase i den trefasede omformeren til Shanghai Maglev Train er vist i figur 3. Hovedrøret bruker GTO fullkontrollenhet. Hovedkretsen tar i bruk to hovedrør i serie med en klemdiode i midtpunktet. Denne kretsen kalles også en trepunkts (eller tre-nivå midtpunkt innebygd) omformer. Dette kan redusere hovedrørets motstandsspenning med det halve. Samtidig, under samme svitsjingsfrekvens og kontrollmodus, er harmoniske av utgangsspenningen eller strømmen mindre enn de for to-nivåene, og fellesmodusspenningen generert av utgangsspenningen ved motorenden er også mindre , som er fordelaktig for å forlenge levetiden til motoren.
De fire hovedrørene til hver fasebroarm har tre forskjellige av/på-kombinasjoner, og gir ut forskjellige spenninger (se tabell 1). Toppspenningen til hoved-GTOen er 4,5 kV, og toppstrømmen er 4,3 ka. Trepunktsinverteren krever at hoved V1 og V4 ikke kan slås på samtidig, og kontrollpulsene til V1 og V3, V2 og V4 er innbyrdes motsatte. I tillegg må ovennevnte hovedav-på-konvertering følge prinsippet om først av og deretter på.
Tre-nivå omformeren er utviklet på grunnlag av to-nivå omformeren. Introduksjonen av den modne kontrollteknologien til to-nivå omformeren i tre-nivå omformeren har dannet en rekke omformerkontrollstrategier. For tiden er de mer modne kontrollstrategiene som brukes for vekselrettere med tre nivåer: enkeltpulskontrollmetode, øvre og nedre dobbelmodulasjonsbølge SPWM-kontrollmetode, 120° ledning PWM-kontrollmetode, 90° fase forskjøvet PWM-kontrollmetode, nøytralpunktpotensialavvik undertrykking PWM-kontrollmetode, svitsjefrekvens optimal PWM-kontrollmetode, spesifikk lavordens harmonisk elimineringsmetode (SHEPWM), tre-nivå inverter voltage space vector control method (SVPWM) og nøytralpunkt potensialavvik undertrykkelse voltage space vektor kontrollmetode [2,3 ].
(2) GTO-drivkrets
Høyeffekt GTO-drivkrets må først løse problemene med isolasjon og anti-interferens. Triggerpulssignalet til GTO i hovedtrekkomformeren til Shanghai Maglev Train overføres med optisk fiberkabel, slik at problemene med isolasjon og anti-interferens er løst, og dermed sikre nøyaktigheten til GTO triggerpuls og indirekte sikre kjøresikkerheten til Maglev Tog. I tillegg ligger nøkkelen til om GTO-drivkretsen med høy effekt kan fungere normalt i strømforsyningen. Amplituden til GTO-portutløserpulsen skal være høy nok, og forkanten skal være bratt, mens bakkanten skal være mildere. For å oppfylle dette kravet, er gatedrivstrømforsyningen til GTO i hovedtrekkomformeren til Maglev Train 45V/27A, og bakkantsignalet og spenningssignalet til GTO-utløserpulsen sendes tilbake til kontrollsystemet. I tillegg vedtar hovedtrekkomformeren til Shanghai Maglev Train en rekke beskyttelser: overspenningsbeskyttelse av bremsekretsbryter, overstrømbeskyttelse, strømgrense, pulsavbrudd og jordfeildeteksjon.
(3) Absorpsjonskrets
Det er mange absorpsjonskretser for GTO. Absorpsjonskretsen til tre-nivå hovedtrekkomformeren til Shanghai Maglev Train er vist i figur 3. Absorpsjonskretsen må sikre at di/dt og du/dt til GTO ikke overskrider de spesifiserte tillatte verdiene når den er arbeider. På denne måten må absorpsjonskretsen til GTO ha en induktor og en kondensator C. I figur 3 er induktorene L1, L2 og GTO koblet i serie for å begrense di/dt til GTO. Diodene D11, D12, motstanden R1 og induktoren L1 danner energifrigjøringskretsen til selve induktoren. Kondensatorene C11 og C12 brukes til å begrense du/dt til GTO, og diodene D12 og D13 danner energifrigjøringskretsen til kondensatoren. Sammenlignet med RCD-absorpsjonskretsen, legger ovennevnte absorpsjonskrets til en stor kondensator C12, slik at den avslåtte absorpsjonskondensatoren C11 er halvparten av kapasitansverdien til RCD-absorpsjonskretsen, slik at tapet også reduseres med halvparten; samtidig spiller kondensatoren C12 en spenningsklemmende rolle, som brukes til å undertrykke avstengingsoverspenningen til GTO. For en 1500kva inverter er tapet av denne absorpsjonskretsen omtrent det samme som for den asymmetriske absorpsjonskretsen.
ER Type transformator Koblingstype transformator 5V-36V ferrittkjernetransformator
4 Konklusjon
Trekkkraftforsyningssystemet til Shanghai høyhastighets maglev-tog har følgende egenskaper:
(1) Den bruker høyhastighets konvensjonell lineær synkronmotor. Hele trekkraftforsyningssystemet er plassert på bakken og er ikke begrenset av plassen til kjøretøyets karosseri, noe som bidrar til den mest effektive tre-trinns strømforsyningsmetoden;
(2) Den tar i bruk nøytralpunktsklemt tre-nivå omformerteknologi som er egnet for høyspennings- og høyeffektanledninger, og unngår direkte seriekobling av GTO-tyristorer, slik at kapasiteten til elektroniske enheter med høy effekt kan utnyttes fullt ut;
(3) To sett med justerbare 12-puls likeretterbroer brukes i inngangsomformeren, som ikke bare reduserer harmoniske og interferens, men også undertrykker avviket til midtpunktpotensialet;
(4) Tyristorer og GTO-er bruker optiske fiberkabler for å overføre pulssignaler, som har høy anti-interferensytelse. Strømforsyningen og trekkraftkontrollsystemet er en av nøklene for å kontrollere sikker og stabil drift av maglev-tog. Prinsippet og strukturen trenger ytterligere forskning og analyse.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. er en produsent som spesialiserer seg på FoU, produksjon og salg avhøy- og lavfrekvente transformatorer, induktorerogLED driver strømforsyninger.
Selskapet har sin opprinnelse i Shenzhen, i forkant av Kinas reform og åpning, og ble etablert i 2009. Gjennom årene har vi fortsatt å vokse og utvikle oss. Innen 2024 har vi 15 års erfaring med å produsere høyfrekvente transformatorer, og vår sofistikerte erfaring har fått XuanGe Electronics til å nyte godt omdømme i innenlandske og utenlandske markeder.
Vi aksepterer OEM og ODM bestillinger. Enten du velgeret standard produktfra vår katalog eller søk tilpasningshjelp, vennligst diskuter dine anskaffelsesbehov med XuanGe, prisen vil definitivt tilfredsstille deg.
William (General Sales Manager)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Innleggstid: 30. mai 2024