Kereta maglev berkecepatan tinggi yang dioperasikan di Shanghai merupakan kereta maglev TR08 yang didatangkan dari Jerman, yang menggunakan motor sinkron linier stator panjang dan sistem levitasi konduksi arus konstan. Sistem catu daya traksinya ditunjukkan pada Gambar 1, dan terdiri dari komponen utama seperti trafo tegangan tinggi (110kv/20kv), trafo masukan, konverter masukan, inverter, dan trafo keluaran.
Sistem catu daya traksi kereta maglev diubah dari tegangan jaringan 110kv menjadi 20kv melalui trafo tegangan tinggi, kemudian diubah menjadi tegangan DC ±2500v melalui trafo input dan konverter input. Tegangan DC dari tautan DC diubah menjadi daya AC tiga fase dengan frekuensi variabel (0~300Hz), amplitudo variabel (0~×4.3kv), dan sudut fase yang dapat disesuaikan (0~360°) dengan tiga fase tiga -pengalih titik.Konverter traksi kereta maglev memiliki dua mode kerja:
(1) Mode keluaran langsung dari modulasi lebar pulsa inverter adalah mode keluaran ketika motor bekerja pada frekuensi rendah, dengan frekuensi peralihan 0~70Hz. Pada saat ini, dua set inverter tiga titik dihubungkan secara paralel, dan keluaran dihubungkan melalui belitan primer transformator keluaran seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Pada saat ini, belitan primer transformator keluaran setara dengan a reaktor penyeimbang paralel, dan juga memainkan peran penyaringan.
(2) Mode keluaran transformator adalah mode keluaran ketika motor bekerja pada frekuensi tinggi, dengan frekuensi peralihan 30Hz~300Hz. Pada saat ini, dua set inverter pada konverter traksi utama dihubungkan secara seri ke sisi primer trafo keluaran, dan keluarannya adalah keluaran setelah trafo keluaran menaikkan tegangan.
transformator EFD transformator EI transformator PQ
3.1 Konverter masukan
Tahap depan konverter masukan terdiri dari trafo tegangan tinggi dan trafo masukan. Trafo masukan terdiri dari dua buah trafo penyearah yang fungsinya untuk mereduksi tegangan jaringan tegangan tinggi melalui trafo sekunder kemudian mengirimkannya ke konverter masukan. Untuk transformator penyearah tegangan tinggi berkapasitas besar, untuk meningkatkan efisiensi penyearah, digunakan dua set jembatan penyearah 6-pulsa. Setiap rangkaian transformator penyearah ditenagai oleh dua set belitan tiga fasa, satu sambungan y dan satu sambungan d. Sistem konverter statis mengadopsi skema tiga transformator tiga belitan satu fasa, yang dihubungkan untuk membentuk skema transformator penyearah kelompok y/y, d yang ditunjukkan pada Gambar 2 melalui sambungan yang ditentukan pada setiap belitan. Keuntungan utamanya adalah:
(1) Kapasitas cadangan kecil, lebih ekonomis;
(2) Kapasitas tunggal yang kecil, lebih mudah untuk memenuhi persyaratan transportasi untuk ukuran perangkat;
(3) Ketiga belitan dapat disusun pada kolom inti yang sama, yang membantu mengurangi kerugian harmonik transformator.
Untuk mengontrol tegangan tautan DC dari rangkaian perantara dan mengurangi eksitasi sisi jaringan, setiap penyearah sistem terdiri dari jembatan penyearah enam fase tiga fase yang dikontrol penuh dan jembatan penyearah enam fase tiga fase yang tidak terkontrol. secara seri, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Dengan cara ini, kedua set penyearah dihubungkan secara seri, dan titik tengahnya dihubungkan ke ground melalui resistansi tinggi (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1), membentuk rangkaian perantara DC link tiga potensial . Tegangan tautan DC dapat dikontrol, mulai dari 2×1500V hingga 2×2500V, dan arus pengenalnya adalah 3200A. Untuk mendapatkan arus DC yang lancar, reaktor penghalusan dihubungkan secara seri pada rangkaian perantara. Pada saat yang sama, untuk mencegah jembatan penyearah dan tautan DC dari tegangan lebih, perlindungan tegangan lebih sisi DC diterapkan. Pada rangkaian perantara tautan DC, terdapat thyristor dan resistor berdaya tinggi dengan proteksi pelepasan sebagai perangkat serapan sisi DC untuk menekan tegangan lebih. Selain itu, titik tengah tautan DC dari rangkaian perantara dibumikan melalui perlindungan resistansi tinggi dan memiliki tampilan gangguan tanah.
3.2 Inverter traksi
(1) Struktur inverter
Struktur satu fasa pada inverter tiga fasa Kereta Maglev Shanghai ditunjukkan pada Gambar 3. Tabung utama mengadopsi perangkat kontrol penuh GTO. Rangkaian utama mengadopsi dua tabung utama yang dirangkai seri dengan dioda penjepit di titik tengahnya. Sirkuit ini juga disebut inverter tiga titik (atau titik tengah tiga tingkat yang tertanam). Hal ini dapat mengurangi tegangan tahanan tabung utama hingga setengahnya. Pada saat yang sama, di bawah frekuensi switching dan mode kontrol yang sama, harmonisa tegangan atau arus keluarannya lebih kecil dibandingkan dengan dua tingkat, dan tegangan mode umum yang dihasilkan oleh tegangan keluaran pada ujung motor juga lebih kecil. , yang bermanfaat untuk memperpanjang umur motor.
Empat tabung utama dari masing-masing lengan jembatan fasa memiliki tiga kombinasi on-off yang berbeda, dan masing-masing menghasilkan tegangan yang berbeda (lihat Tabel 1). Tegangan puncak GTO utama adalah 4,5kV, dan arus puncak 4,3ka. Inverter tiga titik mengharuskan V1 dan V4 utama tidak dapat dihidupkan secara bersamaan, dan pulsa kontrol V1 dan V3, V2 dan V4 saling berlawanan. Selain itu, konversi on-off utama di atas harus sesuai dengan prinsip first off lalu on.
Inverter tiga tingkat dikembangkan berdasarkan inverter dua tingkat. Pengenalan teknologi kontrol yang matang dari inverter dua tingkat ke dalam inverter tiga tingkat telah membentuk berbagai strategi pengendalian inverter. Saat ini, strategi kontrol yang lebih matang yang digunakan untuk inverter tiga tingkat adalah: metode kontrol pulsa tunggal, metode kontrol SPWM gelombang modulasi ganda atas dan bawah, metode kontrol PWM konduksi 120°, metode kontrol PWM terhuyung fase 90°, deviasi potensial titik netral metode pengendalian PWM penekanan, metode pengendalian PWM optimal frekuensi switching, metode eliminasi harmonik orde rendah spesifik (SHEPWM), metode pengendalian vektor ruang tegangan inverter tiga tingkat (SVPWM) dan metode pengendalian vektor ruang tegangan penekan deviasi potensial titik netral [2,3 ].
(2) Sirkuit penggerak GTO
Sirkuit penggerak GTO berdaya tinggi pertama-tama harus menyelesaikan masalah isolasi dan anti-interferensi. Sinyal pulsa pemicu GTO pada inverter traksi utama Kereta Maglev Shanghai ditransmisikan melalui kabel serat optik, sehingga masalah isolasi dan anti-interferensi teratasi, sehingga menjamin keakuratan pulsa pemicu GTO dan secara tidak langsung menjamin keselamatan berkendara Maglev Kereta. Selain itu, kunci apakah rangkaian penggerak GTO berdaya tinggi dapat bekerja dengan normal terletak pada catu daya. Amplitudo pulsa pemicu gerbang GTO harus cukup tinggi, dan tepi depannya harus curam, sedangkan tepi belakangnya harus lebih landai. Untuk memenuhi persyaratan ini, catu daya penggerak gerbang GTO di inverter traksi utama Kereta Maglev adalah 45V/27A, dan sinyal trailing edge serta sinyal tegangan pulsa pemicu GTO dikirim kembali ke sistem kontrol. Selain itu, inverter traksi utama Kereta Maglev Shanghai mengadopsi berbagai perlindungan: perlindungan tegangan lebih pada pemutus sirkuit rem, batas arus perlindungan arus lebih, gangguan pulsa, dan deteksi gangguan tanah.
(3) Sirkuit penyerapan
Ada banyak sirkuit penyerapan GTO. Rangkaian serapan inverter traksi utama tiga tingkat Kereta Maglev Shanghai ditunjukkan pada Gambar 3. Rangkaian serapan harus memastikan bahwa di/dt dan du/dt GTO tidak melebihi nilai yang diizinkan yang ditentukan ketika bekerja. Dengan cara ini rangkaian serapan GTO harus mempunyai induktor dan kapasitor C. Pada Gambar 3, induktor L1, L2 dan GTO dihubungkan secara seri untuk membatasi di/dt GTO. Dioda D11, D12, resistor R1 dan induktor L1 membentuk rangkaian pelepasan energi dari induktor itu sendiri. Kapasitor C11 dan C12 digunakan untuk membatasi du/dt GTO, dan dioda D12 dan D13 membentuk rangkaian pelepasan energi kapasitor. Dibandingkan dengan rangkaian serapan RCD, rangkaian serapan di atas menambahkan kapasitor besar C12, sehingga kapasitor serapan mati C11 adalah setengah dari nilai kapasitansi rangkaian serapan RCD, sehingga kerugiannya juga berkurang setengahnya; pada saat yang sama, kapasitor C12 berperan sebagai penjepit tegangan, yang digunakan untuk menekan tegangan lebih mati GTO. Untuk inverter 1500kva, rugi-rugi rangkaian serapan ini kira-kira sama dengan rugi-rugi rangkaian serapan asimetris.
Transformator Tipe ER Transformator tipe kopling Transformator Inti Ferit 5V-36V
4 Kesimpulan
Sistem catu daya traksi kereta maglev berkecepatan tinggi Shanghai memiliki karakteristik sebagai berikut:
(1) Ini mengadopsi motor sinkron linier konvensional berkecepatan tinggi. Seluruh sistem catu daya traksi ditempatkan di tanah dan tidak dibatasi oleh ruang badan kendaraan, yang mendukung metode catu daya tiga langkah yang paling efektif;
(2) Ini mengadopsi teknologi konverter tiga tingkat penjepit titik netral yang cocok untuk tegangan tinggi dan daya tinggi, menghindari koneksi seri langsung thyristor GTO, sehingga kapasitas perangkat elektronik daya tinggi dapat dimanfaatkan sepenuhnya;
(3) Dua set jembatan penyearah 12-pulsa yang dapat disesuaikan digunakan dalam konverter input, yang tidak hanya mengurangi harmonik dan interferensi, tetapi juga menekan deviasi potensial titik tengah;
(4) Thyristor dan GTO menggunakan kabel serat optik untuk mengirimkan sinyal pulsa, yang memiliki kinerja anti-interferensi yang tinggi. Catu daya dan sistem kendali traksi merupakan salah satu kunci untuk mengendalikan pengoperasian kereta maglev yang aman dan stabil. Prinsip dan strukturnya memerlukan penelitian dan analisis lebih lanjut.
Zhongshan XuanGe Electronics Co, Ltd adalah produsen yang mengkhususkan diri dalam R&D, produksi dan penjualantransformator frekuensi tinggi dan rendah, induktorDanCatu daya driver LED.
Perusahaan ini berasal dari Shenzhen, garis depan reformasi dan keterbukaan Tiongkok, dan didirikan pada tahun 2009. Selama bertahun-tahun, kami terus tumbuh dan berkembang. Pada tahun 2024, kami memiliki 15 tahun pengalaman dalam memproduksi trafo frekuensi tinggi, dan pengalaman canggih kami telah membuat XuanGe Electronics menikmati reputasi yang baik di pasar domestik dan luar negeri.
Kami menerima pesanan OEM dan ODM. Apakah Anda memilihsebuah produk standardari katalog kami atau cari bantuan penyesuaian, jangan ragu untuk mendiskusikan kebutuhan pengadaan Anda dengan XuanGe, harganya pasti akan memuaskan Anda.
William (Manajer Penjualan Umum)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Waktu posting: 30 Mei-2024