Maglev vlak velike brzine koji vozi u Šangaju je TR08 maglev vlak uvezen iz Njemačke, koji koristi linearni sinkroni motor s dugim statorom i levitacijski sustav kondukcije konstantne struje. Njegov vučni sustav 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.
Sustav napajanja za vuču maglev vlaka pretvara se iz mrežnog napona od 110 kv u 20 kv putem visokonaponskog transformatora, a zatim se pomoću ulaznog transformatora i ulaznog pretvarača pretvara u istosmjerni napon od ± 2500 V. Istosmjerni napon iz istosmjerne veze pretvara se u trofaznu izmjeničnu struju s promjenjivom frekvencijom (0~300Hz), promjenjivom amplitudom (0~×4,3kv) i podesivim faznim kutom (0~360°) trofaznim tri -točkasti pretvarač.Pretvarač vuče maglev vlaka ima dva načina rada:
(1) Način izravnog izlaza modulacije širine impulsa pretvarača je način rada kada motor radi na niskoj frekvenciji, s frekvencijom prebacivanja od 0~70Hz. U ovom trenutku, dva skupa pretvarača s tri točke spojena su paralelno, a izlaz je povezan kroz primarni namot izlaznog transformatora kao što je prikazano na slici 1. U ovom trenutku, primarni namot izlaznog transformatora je ekvivalentan paralelni balansni reaktor, a ima i ulogu filtriranja.
(2) Izlazni način rada transformatora je način rada kada motor radi na visokoj frekvenciji, s frekvencijom prebacivanja od 30Hz~300Hz. U ovom trenutku, dva skupa pretvarača u glavnom vučnom pretvaraču serijski su spojeni na primarnu stranu izlaznog transformatora, a izlaz je izlaz nakon što izlazni transformator poveća napon.
EFD transformator EI transformator PQ transformator
3.1 Ulazni pretvarač
Prednji stupanj ulaznog pretvarača sastoji se od visokonaponskog transformatora i ulaznog transformatora. Ulazni transformator sastoji se od dva ispravljačka transformatora, čija je funkcija smanjiti visokonaponski mrežni napon kroz sekundarni transformator i zatim ga poslati u ulazni pretvarač. Za visokonaponske ispravljačke transformatore velikog kapaciteta, kako bi se poboljšala učinkovitost ispravljanja, koriste se dva seta 6-pulsnih ispravljačkih mostova. Svaki set ispravljačkih transformatora napajaju dva seta trofaznih namota, jedan y spoj i jedan d spoj. Sustav statičkog pretvarača usvaja shemu od tri jednofazna transformatora s tri namota, koji su povezani da tvore shemu ispravljačkog transformatora grupe y/y, d prikazanu na slici 2 kroz propisanu vezu svakog namota. Njegove glavne prednosti su:
(1) Mali rezervni kapacitet, ekonomičniji;
(2) Mali pojedinačni kapacitet, lakše ispunjavanje zahtjeva za prijevoz za veličinu uređaja;
(3) Tri namota mogu se rasporediti na istom stupu jezgre, što pomaže u smanjenju harmoničkih gubitaka transformatora.
Kako bi se kontrolirao napon istosmjernog međukruga međukruga i smanjila pobuda na strani mreže, svaki ispravljač sustava sastoji se od šesteropulsnog trofaznog potpuno kontroliranog ispravljačkog mosta i šesteropulsnog trofaznog nekontroliranog ispravljačkog mosta u seriju, kao što je prikazano na slici 2. Na ovaj način, dva skupa ispravljača spojena su u seriju, a srednja točka je uzemljena preko visokog otpora (kao što je prikazano na slici 1), tvoreći tropotencijalni međukrug istosmjernog kruga . Napon istosmjernog međukruga je upravljiv i kreće se od 2×1500V do 2×2500V, a nazivna struja je 3200A. Da bi se dobila ravnomjerna istosmjerna struja, u međukrugu je serijski spojen reaktor za izravnavanje. U isto vrijeme, kako bi se spriječio prenapon na ispravljačkom mostu i međukrugu istosmjerne struje, usvojena je prenaponska zaštita istosmjerne strane. U međukrugu istosmjernog međukruga postoje tiristori i otpornici velike snage sa zaštitom od pražnjenja kao uređaji za apsorpciju istosmjerne strane za suzbijanje prenapona. Osim toga, međutočka istosmjernog međukruga međukruga je uzemljena preko zaštite visokog otpora i ima prikaz greške uzemljenja.
3.2 Pogonski pretvarač
(1) Struktura pretvarača
Struktura jedne faze u trofaznom pretvaraču šangajskog Maglev vlaka prikazana je na slici 3. Glavna cijev koristi uređaj pune kontrole GTO. Glavni krug uključuje dvije glavne cijevi u seriji sa steznom diodom u sredini. Ovaj sklop se također naziva inverter s tri točke (ili ugrađeni pretvarač s tri razine srednje točke). To može smanjiti otporni napon glavne cijevi za pola. U isto vrijeme, pod istom frekvencijom prebacivanja i načinom upravljanja, harmonici njegovog izlaznog napona ili struje manji su od onih dvorazinskog, a zajednički napon generiran izlaznim naponom na kraju motora također je manji , što je korisno za produljenje životnog vijeka motora.
Četiri glavne cijevi svakog kraka faznog mosta imaju tri različite kombinacije uključivanja i isključivanja i izlazne različite napone (vidi tablicu 1). Vršni napon glavnog GTO je 4,5kV, a vršna struja 4,3ka. Inverter s tri točke zahtijeva da glavni V1 i V4 ne mogu biti uključeni u isto vrijeme, a upravljački impulsi V1 i V3, V2 i V4 su međusobno suprotni. Osim toga, gornja glavna on-off pretvorba mora biti u skladu s načelom prvo isključenje pa uključivanje.
Trorazinski pretvarač razvijen je na temelju dvorazinskog pretvarača. Uvođenje zrele tehnologije upravljanja pretvarača s dvije razine u pretvarač s tri razine stvorilo je različite strategije upravljanja pretvaračem. Trenutačno, zrelije strategije upravljanja koje se koriste za invertere s tri razine su: metoda upravljanja jednim impulsom, metoda upravljanja SPWM s dvostrukim valom gornje i donje modulacije, metoda upravljanja PWM provodljivosti od 120°, metoda upravljanja PWM s faznim rasporedom od 90°, odstupanje potencijala neutralne točke PWM metoda upravljanja supresijom, metoda optimalne PWM kontrole frekvencije prekapčanja, metoda eliminacije specifičnih harmonika niskog reda (SHEPWM), metoda kontrole prostornog vektora napona pretvarača s tri razine (SVPWM) i metoda kontrole prostornog vektora napona neutralne točke [2,3 ].
(2) GTO pogonski krug
GTO pogonski krug velike snage prvo mora riješiti probleme izolacije i zaštite od smetnji. Signal okidačkog impulsa GTO-a u glavnom vučnom pretvaraču šangajskog Maglev vlaka prenosi se kabelom od optičkih vlakana, tako da su problemi izolacije i zaštite od smetnji riješeni, čime se osigurava točnost GTO okidačkog impulsa i neizravno osigurava sigurnost vožnje Magleva Vlak. Osim toga, ključ za to može li GTO pogonski krug velike snage raditi normalno leži u napajanju. Amplituda okidačkog impulsa GTO vrata trebala bi biti dovoljno visoka, a njegov prednji rub trebao bi biti strm, dok bi stražnji rub trebao biti blaži. Kako bi se ispunio ovaj zahtjev, napajanje pogona vrata GTO-a u glavnom vučnom pretvaraču Maglev vlaka je 45 V/27 A, a signal zadnjeg ruba i signal napona GTO okidačkog impulsa šalju se natrag u kontrolni sustav. Osim toga, glavni vučni pretvarač šangajskog Maglev vlaka usvaja razne zaštite: zaštitu od prenapona kočnog prekidača, strujno ograničenje prekostrujne zaštite, prekid impulsa i detekciju kvara na zemlji.
(3) Apsorpcijski krug
Postoje mnogi apsorpcijski krugovi GTO. Apsorpcijski krug trorazinskog glavnog vučnog pretvarača šangajskog Maglev vlaka prikazan je na slici 3. Apsorpcijski krug mora osigurati da di/dt i du/dt GTO ne prelaze navedene dopuštene vrijednosti kada je radeći. Na ovaj način, apsorpcijski krug GTO mora imati induktor i kondenzator C. Na slici 3, induktori L1, L2 i GTO su spojeni u seriju da ograniče di/dt GTO. Diode D11, D12, otpornik R1 i induktor L1 tvore krug za oslobađanje energije samog induktora. Kondenzatori C11 i C12 koriste se za ograničavanje du/dt GTO, a diode D12 i D13 tvore krug za oslobađanje energije kondenzatora. U usporedbi s RCD apsorpcijskim krugom, gornji apsorpcijski krug dodaje veliki kondenzator C12, tako da je apsorpcijski kondenzator za isključivanje C11 polovica vrijednosti kapacitivnosti RCD apsorpcijskog kruga, tako da je gubitak također smanjen za polovicu; u isto vrijeme, kondenzator C12 igra ulogu stezanja napona, koji se koristi za suzbijanje prenapona isključivanja GTO. Za 1500kva pretvarač, gubitak ovog apsorpcijskog kruga je otprilike isti kao i kod asimetričnog apsorpcijskog kruga.
Transformator tipa ER Transformator tipa spojke Transformator s feritnom jezgrom 5V-36V
4 Zaključak
Vučni sustav napajanja šangajskog brzog maglev vlaka ima sljedeće karakteristike:
(1) Usvaja konvencionalni linearni sinkroni motor velike brzine. Cijeli vučni sustav napajanja postavljen je na tlo i nije ograničen prostorom karoserije vozila, što pogoduje najučinkovitijem trostupanjskom načinu napajanja;
(2) Usvaja tehnologiju troslojnog pretvarača sa stegnutom neutralnom točkom prikladnu za prilike visokog napona i velike snage, izbjegavajući izravnu serijsku vezu GTO tiristora, tako da se kapacitet elektroničkih uređaja velike snage može u potpunosti iskoristiti;
(3) Dva seta podesivih 12-pulsnih ispravljačkih mostova koriste se u ulaznom pretvaraču, koji ne samo da smanjuje harmonike i smetnje, već i potiskuje odstupanje potencijala srednje točke;
(4) Tiristori i GTO koriste kabele od optičkih vlakana za prijenos impulsnih signala, koji imaju visoku učinkovitost protiv smetnji. Sustav napajanja i kontrole vuče jedan je od ključeva za kontrolu sigurnog i stabilnog rada maglev vlakova. Njegov princip i struktura zahtijevaju daljnja istraživanja i analize.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. je proizvođač specijaliziran za istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodajutransformatori visoke i niske frekvencije, induktoriiNapajanje LED drajvera.
Tvrtka je nastala u Shenzhenu, na čelu kineske reforme i otvaranja, a osnovana je 2009. Tijekom godina nastavili smo rasti i razvijati se. Do 2024. imamo 15 godina iskustva u proizvodnji visokofrekventnih transformatora, a naše sofisticirano iskustvo omogućilo je XuanGe Electronics da uživa dobar ugled na domaćem i stranim tržištima.
Prihvaćamo OEM i ODM narudžbe. Bilo da odaberetestandardni proizvodiz našeg kataloga ili potražite pomoć pri prilagođavanju, slobodno razgovarajte o svojim potrebama nabave s XuanGeom, cijena će vas svakako zadovoljiti.
William (glavni direktor prodaje)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Vrijeme objave: 30. svibnja 2024