قطار پرسرعت مگلو که در شانگهای کار می کند یک قطار مگلو TR08 است که از آلمان وارد شده است که از یک موتور سنکرون خطی استاتور بلند و یک سیستم شناور هدایت جریان ثابت استفاده می کند. سیستم منبع تغذیه کششی آن در شکل 1 نشان داده شده است و از اجزای اصلی مانند ترانسفورماتور ولتاژ بالا (110kv/20kv)، ترانسفورماتور ورودی، مبدل ورودی، اینورتر و ترانسفورماتور خروجی تشکیل شده است.
سیستم منبع تغذیه کششی قطار Maglev از ولتاژ شبکه 110kv از طریق یک ترانسفورماتور ولتاژ بالا به 20kv تبدیل می شود و سپس توسط ترانسفورماتور ورودی و مبدل ورودی به ولتاژ DC ± 2500v تبدیل می شود. ولتاژ DC از لینک DC به برق AC سه فاز با فرکانس متغیر (0~300Hz)، دامنه متغیر (0~4.3kv) و زاویه فاز قابل تنظیم (0~360°) توسط یک سه فاز سه تبدیل می شود. اینورتر نقطه ایمبدل کشش قطار مگلو دو حالت کار دارد:
(1) حالت خروجی مستقیم مدولاسیون عرض پالس اینورتر حالت خروجی زمانی است که موتور در فرکانس پایین کار می کند، با فرکانس سوئیچینگ 0~70 هرتز. در این زمان، دو مجموعه از اینورترهای سه نقطه ای به صورت موازی متصل می شوند و خروجی از طریق سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور خروجی همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است وصل می شود. در این زمان، سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور خروجی معادل یک سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور خروجی است. راکتور موازی موازی و همچنین نقش فیلترینگ را ایفا می کند.
(2) حالت خروجی ترانسفورماتور حالت خروجی زمانی است که موتور با فرکانس بالا کار می کند، با فرکانس سوئیچینگ 30 هرتز تا 300 هرتز. در این زمان، دو مجموعه اینورتر در مبدل اصلی کشش به صورت سری به سمت اصلی ترانسفورماتور خروجی متصل می شوند و پس از اینکه ترانسفورماتور خروجی ولتاژ را افزایش داد، خروجی خروجی می شود.
ترانسفورماتور EFD ترانسفورماتور EI ترانسفورماتور PQ
3.1 مبدل ورودی
مرحله جلو مبدل ورودی از یک ترانسفورماتور فشار قوی و یک ترانسفورماتور ورودی تشکیل شده است. ترانسفورماتور ورودی از دو ترانسفورماتور یکسو کننده تشکیل شده است که وظیفه آنها کاهش ولتاژ شبکه فشار قوی از طریق ترانسفورماتور ثانویه و ارسال آن به مبدل ورودی است. برای ترانسفورماتورهای یکسو کننده ولتاژ بالا با ظرفیت بالا، به منظور بهبود راندمان یکسوسازی، از دو مجموعه پل یکسو کننده 6 پالس استفاده می شود. هر مجموعه از ترانسفورماتورهای یکسو کننده از دو مجموعه سیم پیچ سه فاز، یک اتصال y و یک اتصال d تغذیه می شود. سیستم مبدل استاتیک طرحی متشکل از سه ترانسفورماتور سه سیم پیچ تک فاز را اتخاذ می کند که برای تشکیل طرح ترانسفورماتور یکسو کننده گروه y/y، d که در شکل 2 نشان داده شده است از طریق اتصال تجویز شده هر سیم پیچ به هم متصل می شوند. مزایای اصلی آن عبارتند از:
(1) ظرفیت اضافی کوچک، مقرون به صرفه تر؛
(2) ظرفیت تک کوچک، آسان تر برای برآورده کردن الزامات حمل و نقل برای اندازه دستگاه؛
(3) سه سیم پیچ را می توان بر روی یک ستون هسته مرتب کرد که به کاهش تلفات هارمونیک ترانسفورماتور کمک می کند.
به منظور کنترل ولتاژ لینک DC مدار میانی و کاهش تحریک سمت شبکه، هر یکسو کننده سیستم از یک پل یکسو کننده سه فاز کاملا کنترل شده شش پالس و یک پل یکسو کننده کنترل نشده سه فاز شش پالس تشکیل شده است. به صورت سری، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. به این ترتیب، دو مجموعه یکسو کننده به صورت سری به هم متصل می شوند و نقطه میانی از طریق یک مقاومت بالا به زمین متصل می شود (همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است)، و یک پیوند DC مدار میانی سه پتانسیل را تشکیل می دهد. . ولتاژ لینک DC قابل کنترل است و از 2×1500 ولت تا 2×2500 ولت متغیر است و جریان نامی 3200 آمپر است. برای به دست آوردن جریان DC صاف، یک راکتور صاف کننده به صورت سری در مدار میانی متصل می شود. در عین حال، به منظور جلوگیری از اضافه ولتاژ پل یکسو کننده و پیوند DC، حفاظت از اضافه ولتاژ سمت DC اتخاذ شده است. در مدار میانی لینک DC، تریستورها و مقاومت های پرقدرت با محافظ تخلیه به عنوان دستگاه های جذب جانبی DC برای سرکوب اضافه ولتاژ وجود دارد. علاوه بر این، نقطه میانی پیوند DC مدار میانی از طریق حفاظت با مقاومت بالا به زمین متصل شده و دارای نمایشگر خطای زمین است.
3.2 اینورتر کششی
(1) ساختار اینورتر
ساختار یک فاز در اینورتر سه فاز قطار Maglev شانگهای در شکل 3 نشان داده شده است. لوله اصلی از دستگاه کنترل کامل GTO استفاده می کند. مدار اصلی از دو لوله اصلی به صورت سری با یک دیود گیره در نقطه میانی استفاده می کند. به این مدار اینورتر سه نقطه ای (یا سه سطحی تعبیه شده در نقطه میانی) نیز می گویند. این می تواند ولتاژ مقاومت لوله اصلی را به نصف کاهش دهد. در عین حال، در فرکانس سوئیچینگ و حالت کنترل یکسان، هارمونیک های ولتاژ یا جریان خروجی آن کمتر از دو سطح است و ولتاژ حالت مشترک تولید شده توسط ولتاژ خروجی در انتهای موتور نیز کمتر است. ، که برای افزایش طول عمر موتور مفید است.
چهار لوله اصلی هر بازوی پل فاز دارای سه ترکیب مختلف روشن و خاموش هستند و ولتاژهای خروجی متفاوتی دارند (جدول 1 را ببینید). پیک ولتاژ GTO اصلی 4.5 کیلو ولت و پیک جریان 4.3ka است. اینورتر سه نقطه ای نیاز دارد که V1 و V4 اصلی را نمی توان همزمان روشن کرد و پالس های کنترل V1 و V3، V2 و V4 متقابل هستند. علاوه بر این، تبدیل اصلی روشن و خاموش فوق باید با اصل اول خاموش و سپس روشن مطابقت داشته باشد.
اینورتر سه سطحی بر اساس اینورتر دو سطحی ساخته شده است. معرفی تکنولوژی کنترل بالغ اینورتر دو سطحی به اینورتر سه سطحی، انواع استراتژی‌های کنترل اینورتر را شکل داده است. در حال حاضر، استراتژی‌های کنترل بالغ‌تر مورد استفاده برای اینورترهای سه سطحی عبارتند از: روش کنترل تک پالس، روش کنترل SPWM موج مدولاسیون دوگانه بالا و پایین، روش کنترل PWM هدایت 120 درجه، روش کنترل PWM فاز 90 درجه، انحراف پتانسیل نقطه خنثی. روش کنترل PWM سرکوب، روش کنترل PWM بهینه فرکانس سوئیچینگ، روش حذف هارمونیک خاص مرتبه پایین (SHEPWM)، روش کنترل بردار فضای ولتاژ اینورتر سه سطحی (SVPWM) و روش کنترل بردار فضای ولتاژ سرکوب انحراف پتانسیل نقطه خنثی [2،3 ].
(2) مدار درایو GTO
مدار درایو GTO پرقدرت ابتدا باید مشکلات ایزولاسیون و ضد تداخل را حل کند. سیگنال پالس ماشه GTO در اینورتر کشش اصلی قطار Maglev شانگهای توسط کابل فیبر نوری منتقل می شود، بنابراین مشکلات ایزولاسیون و ضد تداخل حل می شود و در نتیجه از دقت پالس ماشه GTO اطمینان حاصل می شود و به طور غیر مستقیم ایمنی رانندگی Maglev تضمین می شود. قطار. علاوه بر این، کلید این که آیا مدار درایو پرقدرت GTO می تواند به طور معمول کار کند در منبع تغذیه نهفته است. دامنه پالس ماشه دروازه GTO باید به اندازه کافی بالا باشد و لبه جلویی آن باید شیب دار باشد، در حالی که لبه عقب باید ملایم تر باشد. برای برآوردن این نیاز، منبع تغذیه گیت درایو GTO در اینورتر کششی اصلی Maglev Train 45V/27A است و سیگنال لبه عقب و سیگنال ولتاژ پالس ماشه GTO به سیستم کنترل ارسال می شود. علاوه بر این، اینورتر کشش اصلی قطار Maglev شانگهای از انواع حفاظت ها استفاده می کند: حفاظت از ولتاژ بیش از حد قطع کننده مدار ترمز، محدودیت جریان حفاظتی بیش از حد، قطع پالس و تشخیص خطای زمین.
(3) مدار جذب
مدارهای جذبی زیادی برای GTO وجود دارد. مدار جذب اینورتر اصلی کشش سه سطحی قطار Maglev شانگهای در شکل 3 نشان داده شده است. مدار جذب باید اطمینان حاصل کند که di/dt و du/dt GTO از مقادیر مجاز مشخص شده تجاوز نمی کند. کار کردن به این ترتیب مدار جذب GTO باید دارای یک سلف و یک خازن C باشد. در شکل 3 سلف های L1، L2 و GTO به صورت سری به هم متصل شده اند تا di/dt GTO را محدود کنند. دیودهای D11، D12، مقاومت R1 و سلف L1 مدار آزادسازی انرژی خود سلف را تشکیل می دهند. خازن های C11 و C12 برای محدود کردن du/dt GTO استفاده می شوند و دیودهای D12 و D13 مدار آزادسازی انرژی خازن را تشکیل می دهند. در مقایسه با مدار جذب RCD، مدار جذب فوق یک خازن بزرگ C12 اضافه می کند، بنابراین خازن جذب خاموش C11 نیمی از ظرفیت ظرفیت مدار جذب RCD است، بنابراین تلفات نیز به نصف کاهش می یابد. در همان زمان، خازن C12 نقش بستن ولتاژ را ایفا می کند که برای سرکوب ولتاژ خاموش GTO استفاده می شود. برای یک اینورتر 1500kva، تلفات این مدار جذب تقریباً مشابه مدار جذب نامتقارن است.
ترانسفورماتور نوع ER ترانسفورماتور نوع کوپلینگ ترانسفورماتور هسته فریت 5V-36V
4 نتیجه گیری
سیستم منبع تغذیه کششی قطار مگلو پرسرعت شانگهای دارای ویژگی های زیر است:
(1) موتور سنکرون خطی معمولی با سرعت بالا را پذیرفته است. کل سیستم منبع تغذیه کششی روی زمین قرار می گیرد و با فضای بدنه وسیله نقلیه محدود نمی شود، که منجر به موثرترین روش تامین برق سه مرحله ای می شود.
(2) از فناوری مبدل سه سطحی با نقطه خنثی مناسب برای مواقع ولتاژ بالا و توان بالا استفاده می کند، از اتصال سری مستقیم تریستورهای GTO اجتناب می کند، به طوری که می توان از ظرفیت دستگاه های الکترونیکی با قدرت بالا به طور کامل استفاده کرد.
(3) دو مجموعه از پل های یکسو کننده 12 پالس قابل تنظیم در مبدل ورودی استفاده می شود که نه تنها هارمونیک ها و تداخل را کاهش می دهد، بلکه انحراف پتانسیل نقطه میانی را نیز سرکوب می کند.
(4) تریستورها و GTO ها از کابل های فیبر نوری برای انتقال سیگنال های پالس استفاده می کنند که عملکرد ضد تداخل بالایی دارد. منبع تغذیه و سیستم کنترل کشش یکی از کلیدهای کنترل عملکرد ایمن و پایدار قطارهای مگلو است. اصل و ساختار آن نیاز به تحقیق و تحلیل بیشتری دارد.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. یک تولید کننده متخصص در تحقیق و توسعه، تولید و فروش است.ترانسفورماتورهای فرکانس بالا و پایین, سلف هاومنبع تغذیه درایور LED.
این شرکت در شنژن، خط مقدم اصلاحات و گشایش در چین، سرچشمه گرفت و در سال 2009 تاسیس شد. در طول سال ها، ما به رشد و توسعه خود ادامه داده ایم. تا سال 2024، ما 15 سال تجربه در تولید ترانسفورماتورهای فرکانس بالا داریم و تجربه پیچیده ما باعث شده است که XuanGe Electronics در بازارهای داخلی و خارجی از شهرت خوبی برخوردار شود.
ما سفارشات OEM و ODM را می پذیریم. این که آیا شما انتخاب کنیدیک محصول استاندارداز کاتالوگ ما یا به دنبال کمک سفارشی سازی باشید، لطفاً در مورد نیازهای خرید خود با XuanGe صحبت کنید، قیمت قطعاً شما را راضی خواهد کرد.
ویلیام (مدیر کل فروش)
0868 8873 186 (برنامه Whats/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
زمان ارسال: مه-30-2024