상하이에서 운행되는 고속 자기부상열차는 독일에서 수입한 TR08 자기부상열차로, 긴 고정자 선형 동기 전동기와 정전류 전도 부상 시스템을 사용한다. 견인 전원 공급 시스템은 그림 1에 표시되며 고압 변압기(110kv/20kv), 입력 변압기, 입력 변환기, 인버터 및 출력 변압기와 같은 주요 구성 요소로 구성됩니다.
자기부상열차의 견인전원공급장치는 110kv 계통전압을 고압변압기를 거쳐 20kv로 변환한 후 입력변압기와 입력변환기를 거쳐 ±2500v의 직류전압으로 변환한다. DC 링크의 DC 전압은 3상 3상 교류 전원에 의해 가변 주파수(0~300Hz), 가변 진폭(0~×4.3kv) 및 조정 가능한 위상각(0~360°)을 갖는 3상 교류 전력으로 변환됩니다. -포인트 인버터.자기 부상 열차의 견인 변환기에는 두 가지 작동 모드가 있습니다.
(1) 인버터 펄스폭 변조의 직접 출력 모드는 모터가 스위칭 주파수 0~70Hz의 낮은 주파수에서 작동할 때의 출력 모드입니다. 이때, 3점 인버터 2세트를 병렬로 연결하고, 출력은 그림 1과 같이 출력 트랜스포머의 1차 권선을 통해 연결된다. 이때, 출력 트랜스포머의 1차 권선은 평행한 균형을 잡는 원자로, 또한 필터링 역할을 합니다.
(2) 변압기 출력 모드는 모터가 스위칭 주파수 30Hz~300Hz의 고주파에서 작동할 때의 출력 모드입니다. 이때 메인 트랙션 컨버터의 두 세트의 인버터가 출력 변압기의 1차 측에 직렬로 연결되고 출력 변압기가 전압을 증폭시킨 후 출력이 출력됩니다.
3.1 입력 변환기
입력 변환기의 전단은 고전압 변압기와 입력 변압기로 구성됩니다. 입력 변압기는 2개의 정류 변압기로 구성되며, 그 기능은 2차 변압기를 통해 고전압 그리드 전압을 감소시킨 다음 이를 입력 변환기로 보내는 것입니다. 대용량 고전압 정류기 변압기의 경우 정류 효율을 향상시키기 위해 2세트의 6펄스 정류기 브리지가 사용됩니다. 정류기 변압기의 각 세트는 3상 권선 두 세트(Y 접합 하나와 d 접합 하나)에 의해 전원이 공급됩니다. 정적 변환기 시스템은 각 권선의 규정된 연결을 통해 그림 2에 표시된 y/y, d 그룹 정류 변압기 방식을 형성하도록 연결된 3개의 단상 3권선 변압기 방식을 채택합니다. 주요 장점은 다음과 같습니다.
(1) 작은 여유 용량, 더 경제적입니다.
(2) 단일 용량이 작고 장치 크기에 대한 운송 요구 사항을 더 쉽게 충족할 수 있습니다.
(3) 3개의 권선을 동일한 코어 컬럼에 배열할 수 있으므로 변압기의 고조파 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다.
중간 회로의 DC 링크 전압을 제어하고 그리드 측 여기를 줄이기 위해 시스템의 각 정류기는 6펄스 3상 완전 제어 정류기 브리지와 6펄스 3상 비제어 정류기 브리지로 구성됩니다. 그림 2와 같이 직렬로 연결됩니다. 이러한 방식으로 정류기 두 세트가 직렬로 연결되고 중간 지점이 높은 저항을 통해 접지되어(그림 1 참조) 3전위 중간 회로 DC 링크를 형성합니다. . DC 링크의 전압은 2×1500V ~ 2×2500V 범위에서 제어 가능하며 정격 전류는 3200A입니다. 원활한 DC 전류를 얻기 위해 중간 회로에는 평활 리액터가 직렬로 연결됩니다. 동시에 정류기 브리지와 DC 링크의 과전압을 방지하기 위해 DC 측 과전압 보호 기능이 채택되었습니다. DC 링크 중간 회로에는 과전압을 억제하기 위한 DC 측 흡수 장치로 방전 보호 기능을 갖춘 사이리스터와 고전력 저항기가 있습니다. 또한 중간회로의 DC링크 중간점은 고저항 보호를 통해 접지되어 있으며 지락표시 기능을 갖고 있습니다.
3.2 트랙션 인버터
(1) 인버터 구조
상하이 자기부상열차의 3상 인버터의 1상 구조는 그림 3에 나와 있습니다. 메인 튜브는 GTO 완전 제어 장치를 채택합니다. 주 회로는 중간 지점에 클램핑 다이오드와 직렬로 연결된 두 개의 주 튜브를 채택합니다. 이 회로는 3점(또는 3레벨 중간점 내장형) 인버터라고도 합니다. 이는 메인 튜브 내전압을 절반으로 줄일 수 있습니다. 동시에 동일한 스위칭 주파수 및 제어 모드에서 출력 전압 또는 전류의 고조파는 2레벨의 고조파보다 적으며 모터 끝의 출력 전압에 의해 생성된 공통 모드 전압도 적습니다. , 이는 모터의 수명을 연장하는 데 유리합니다.
각 위상 브리지 암의 4개 메인 튜브에는 세 가지 서로 다른 온-오프 조합이 있으며 각각 서로 다른 전압을 출력합니다(표 1 참조). 메인 GTO의 피크 전압은 4.5kV, 피크 전류는 4.3ka이다. 3점 인버터에서는 메인 V1과 V4가 동시에 켜질 수 없으며 V1과 V3, V2와 V4의 제어 펄스가 서로 반대입니다. 또한, 위의 주요 온-오프 변환은 선오프 후 온의 원칙을 준수해야 합니다.
3레벨 인버터는 2레벨 인버터를 기반으로 개발되었습니다. 2레벨 인버터의 성숙한 제어 기술을 3레벨 인버터에 도입함으로써 다양한 인버터 제어 전략이 형성되었습니다. 현재 3레벨 인버터에 사용되는 보다 성숙한 제어 전략은 단일 펄스 제어 방식, 상위 및 하위 이중 변조파 SPWM 제어 방식, 120° 전도 PWM 제어 방식, 90° 위상 엇갈린 PWM 제어 방식, 중성점 전위 편차입니다. 억제 PWM 제어 방식, 스위칭 주파수 최적 PWM 제어 방식, 특정 저차 고조파 제거 방식(SHEPWM), 3레벨 인버터 전압 공간 벡터 제어 방식(SVPWM) 및 중성점 전위 편차 억제 전압 공간 벡터 제어 방식[2,3 ].
(2) GTO 구동 회로
고전력 GTO 구동 회로는 먼저 절연 및 간섭 방지 문제를 해결해야 합니다. 상하이 자기 부상 열차의 주 견인 인버터에 있는 GTO의 트리거 펄스 신호는 광섬유 케이블을 통해 전송되므로 격리 및 간섭 방지 문제가 해결되어 GTO 트리거 펄스의 정확성을 보장하고 간접적으로 자기 부상 열차의 주행 안전을 보장합니다. 기차. 또한, 고전력 GTO 구동 회로가 정상적으로 작동할 수 있는지 여부의 핵심은 전원 공급 장치에 있습니다. GTO 게이트 트리거 펄스의 진폭은 충분히 높아야 하며 앞쪽 가장자리는 가파르고 뒤쪽 가장자리는 완만해야 합니다. 이 요구 사항을 충족하기 위해 자기 부상 열차의 주 트랙션 인버터에 있는 GTO의 게이트 구동 전원 공급 장치는 45V/27A이며 GTO 트리거 펄스의 트레일링 에지 신호와 전압 신호가 제어 시스템으로 다시 전송됩니다. 또한 상하이 자기 부상 열차의 주요 견인 인버터는 브레이크 회로 차단기의 과전압 보호, 과전류 보호 전류 제한, 펄스 중단 및 접지 오류 감지 등 다양한 보호 기능을 채택합니다.
(3) 흡수회로
GTO에는 많은 흡수 회로가 있습니다. 상하이 자기 부상 열차의 3단 주 견인 인버터의 흡수 회로는 그림 3에 나와 있습니다. 흡수 회로는 GTO의 di/dt 및 du/dt가 지정된 허용 값을 초과하지 않도록 해야 합니다. 일하고 있는. 이런 식으로 GTO의 흡수 회로에는 인덕터와 커패시터 C가 있어야 합니다. 그림 3에서는 인덕터 L1, L2 및 GTO를 직렬로 연결하여 GTO의 di/dt를 제한합니다. 다이오드 D11, D12, 저항기 R1 및 인덕터 L1은 인덕터 자체의 에너지 방출 회로를 형성합니다. 커패시터 C11 및 C12는 GTO의 du/dt를 제한하는 데 사용되며 다이오드 D12 및 D13은 커패시터의 에너지 방출 회로를 구성합니다. RCD 흡수 회로와 비교하여 위의 흡수 회로는 큰 커패시터 C12를 추가하므로 턴오프 흡수 커패시터 C11은 RCD 흡수 회로의 커패시턴스 값의 절반이므로 손실도 절반으로 감소합니다. 동시에 커패시터 C12는 GTO의 턴오프 과전압을 억제하는 데 사용되는 전압 클램핑 역할을 합니다. 1500kva 인버터의 경우 이 흡수 회로의 손실은 비대칭 흡수 회로의 손실과 거의 동일합니다.
ER형 변압기 커플링형 변압기 5V-36V 페라이트 코어 변압기
4 결론
상하이 고속 자기 부상 열차의 견인 전원 공급 시스템은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
(1) 고속 기존 선형 동기 모터를 채택합니다. 전체 견인 전원 공급 시스템은 지상에 배치되며 차체 공간에 의해 제한되지 않으므로 가장 효과적인 3단계 전원 공급 방식에 도움이 됩니다.
(2) GTO 사이리스터의 직접 직렬 연결을 피하고 고전압 및 고전력 상황에 적합한 중성점 고정 3레벨 변환기 기술을 채택하여 고전력 전력 전자 장치의 용량을 최대한 활용할 수 있습니다.
(3) 입력 변환기에는 두 세트의 조정 가능한 12펄스 정류기 브리지가 사용되어 고조파와 간섭을 줄일 뿐만 아니라 중간점 전위의 편차도 억제합니다.
(4) 사이리스터와 GTO는 광섬유 케이블을 사용하여 펄스 신호를 전송하므로 간섭 방지 성능이 높습니다. 전원공급장치 및 견인력 제어 시스템은 자기부상열차의 안전하고 안정적인 운행을 제어하는 핵심 요소 중 하나입니다. 그 원리와 구조에 대해서는 추가 연구와 분석이 필요합니다.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd.는 R&D, 생산 및 판매를 전문으로 하는 제조업체입니다.고주파 및 저주파 변압기, 인덕터그리고LED 드라이버 전원 공급 장치.
이 회사는 중국 개혁개방의 최전선인 심천에서 시작되었으며 2009년에 설립되었습니다. 우리는 수년에 걸쳐 지속적으로 성장하고 발전해 왔습니다. 2024년까지 우리는 15년간의 고주파 변압기 생산 경험을 보유하고 있으며, 우리의 정교한 경험을 통해 XuanGe Electronics는 국내외 시장에서 좋은 평판을 누리게 되었습니다.
우리는 OEM 및 ODM 주문을 받아들입니다. 당신이 선택하든표준 제품카탈로그를 참조하시거나 맞춤 지원을 받으시려면 XuanGe와 조달 요구사항에 대해 자유롭게 논의하시기 바랍니다. 가격이 확실히 귀하를 만족시킬 것입니다.
윌리엄(총괄 영업 관리자)
186 8873 0868 (왓츠앱/위챗)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
게시 시간: 2024년 5월 30일