Visokohitrostni vlak maglev, ki obratuje v Šanghaju, je vlak TR08 maglev, uvožen iz Nemčije, ki uporablja linearni sinhronski motor z dolgim statorjem in levitacijski sistem s prevodnim tokom s konstantnim tokom. Njegov vlečni napajalni sistem je prikazan na sliki 1 in je sestavljen iz glavnih komponent, kot so visokonapetostni transformator (110 kv/20 kv), vhodni transformator, vhodni pretvornik, inverter in izhodni transformator.
Vlečni napajalni sistem vlaka maglev se pretvori iz napetosti omrežja 110 kv v 20 kv prek visokonapetostnega transformatorja, nato pa se z vhodnim transformatorjem in vhodnim pretvornikom pretvori v enosmerno napetost ±2500 V. Enosmerna napetost iz enosmernega vmesnega toka se pretvori v trifazno izmenično napajanje s spremenljivo frekvenco (0~300Hz), spremenljivo amplitudo (0~×4,3kv) in nastavljivim faznim kotom (0~360°) s trifaznim tri -točkovni pretvornik.Vlečni pretvornik vlaka maglev ima dva načina delovanja:
(1) Neposredni izhodni način impulznoširinske modulacije pretvornika je izhodni način, ko motor deluje pri nizki frekvenci s preklopno frekvenco 0~70Hz. V tem času sta vzporedno povezana dva niza tritočkovnih pretvornikov, izhod pa je povezan prek primarnega navitja izhodnega transformatorja, kot je prikazano na sliki 1. V tem času je primarno navitje izhodnega transformatorja enakovredno vzporedni balansirni reaktor in ima tudi filtrirno vlogo.
(2) Izhodni način transformatorja je izhodni način, ko motor deluje pri visoki frekvenci, s preklopno frekvenco 30Hz~300Hz. V tem času sta dva niza pretvornikov v glavnem vlečnem pretvorniku zaporedno povezana s primarno stranjo izhodnega transformatorja, izhod pa je izhod, ko izhodni transformator poveča napetost.
EFD transformator EI transformator PQ transformator
3.1 Vhodni pretvornik
Sprednjo stopnjo vhodnega pretvornika sestavljata visokonapetostni transformator in vhodni transformator. Vhodni transformator je sestavljen iz dveh usmerniških transformatorjev, katerih funkcija je zmanjšati visokonapetostno omrežno napetost skozi sekundarni transformator in jo nato poslati v vhodni pretvornik. Za visokonapetostne usmerniške transformatorje velike zmogljivosti se za izboljšanje učinkovitosti usmernika uporabljata dva kompleta 6-impulznih usmerniških mostov. Vsak niz usmerniških transformatorjev napajata dva niza trifaznih navitij, en y spoj in en d spoj. Sistem statičnega pretvornika sprejme shemo treh enofaznih transformatorjev s tremi navitji, ki so povezani v shemo usmerniškega transformatorja skupine y/y, d, prikazano na sliki 2, prek predpisane povezave vsakega navitja. Njegove glavne prednosti so:
(1) majhna prosta zmogljivost, bolj ekonomična;
(2) Majhna posamezna zmogljivost, lažje izpolnjevanje transportnih zahtev za velikost naprave;
(3) Tri navitja je mogoče razporediti na istem stolpcu jedra, kar pomaga zmanjšati harmonične izgube transformatorja.
Za nadzor vmesne napetosti enosmernega tokokroga vmesnega tokokroga in zmanjšanje vzbujanja na strani omrežja je vsak usmernik sistema sestavljen iz šestimpulznega trifaznega popolnoma krmiljenega usmerniškega mostu in šestimpulznega trifaznega nekrmiljenega usmerniškega mostu zaporedno, kot je prikazano na sliki 2. Na ta način sta dva niza usmernikov zaporedno povezana, srednja točka pa je ozemljena preko visokega upora (kot je prikazano na sliki 1), kar tvori tripotencialni vmesni tokokrog DC link . Napetost enosmernega vmesnega toka je krmilljiva in se giblje od 2×1500V do 2×2500V, nazivni tok pa je 3200A. Da bi dosegli nemoten enosmerni tok, je v vmesnem krogu zaporedno povezan gladilni reaktor. Hkrati je za zaščito usmerniškega mostu in enosmernega tokokroga pred prenapetostjo sprejeta stranska prenapetostna zaščita. V vmesnem tokokrogu enosmernega vmesnega tokokroga so tiristorji in močnostni upori z zaščito proti praznjenju kot enosmerne stranske absorpcijske naprave za dušenje prenapetosti. Poleg tega je vmesna točka enosmernega tokokroga vmesnega tokokroga ozemljena z visokouporno zaščito in ima prikazovalnik ozemljitvene napake.
3.2 Vlečni pretvornik
(1) Struktura pretvornika
Struktura ene faze v trifaznem pretvorniku Shanghai Maglev Train je prikazana na sliki 3. Glavna cev ima napravo za popoln nadzor GTO. Glavno vezje sprejme dve glavni cevi v seriji z vpenjalno diodo na sredini. To vezje imenujemo tudi tritočkovni (ali trinivojski vgrajeni sredinski) pretvornik. To lahko zmanjša vzdržljivo napetost glavne cevi za polovico. Hkrati so pri enaki preklopni frekvenci in načinu krmiljenja harmoniki njegove izhodne napetosti ali toka manjši od tistih pri dvonivojskem in skupna napetost, ki jo ustvari izhodna napetost na koncu motorja, je prav tako manjša , kar je koristno za podaljšanje življenjske dobe motorja.
Štiri glavne cevi vsake ročice faznega mostu imajo tri različne kombinacije vklopa in izklopa in oddajajo različne napetosti (glejte tabelo 1). Temenska napetost glavnega GTO je 4,5kV, konični tok pa 4,3ka. Tritočkovni pretvornik zahteva, da glavna V1 in V4 ne moreta biti vklopljena hkrati, krmilni impulzi V1 in V3, V2 in V4 pa so medsebojno nasprotni. Poleg tega mora biti zgornja glavna pretvorba vklop/izklop v skladu z načelom najprej izklop in nato vklop.
Trostopenjski razsmernik je razvit na osnovi dvonivojskega razsmernika. Uvedba zrele tehnologije krmiljenja dvonivojskega pretvornika v trinivojski pretvornik je oblikovala različne strategije krmiljenja pretvornika. Trenutno so bolj zrele strategije krmiljenja, ki se uporabljajo za trinivojske razsmernike, naslednje: metoda krmiljenja z enim impulzom, metoda krmiljenja SPWM z dvojnim in spodnjim modulacijskim valom, metoda krmiljenja PWM s prevodnostjo 120°, metoda krmiljenja PWM s faznim zamikom 90°, odstopanje potenciala nevtralne točke metoda krmiljenja PWM z dušenjem, metoda krmiljenja optimalne frekvence preklopa PWM, metoda izločanja specifičnih harmonikov nizkega reda (SHEPWM), metoda krmiljenja prostorskega vektorja napetosti trinivojskega pretvornika (SVPWM) in metoda krmiljenja prostorskega vektorja napetosti nevtralne točke [2,3 ].
(2) Pogonsko vezje GTO
Visokozmogljivo pogonsko vezje GTO mora najprej rešiti težave z izolacijo in preprečevanjem motenj. Signal sprožilnega impulza GTO v glavnem vlečnem pretvorniku šanghajskega vlaka Maglev se prenaša po kablu iz optičnih vlaken, tako da so rešeni problemi izolacije in preprečevanja motenj, s čimer se zagotovi natančnost sprožilnega impulza GTO in posredno zagotavlja varnost vožnje Maglev Vlak. Poleg tega je ključ do tega, ali lahko visokozmogljivo pogonsko vezje GTO deluje normalno, v napajalniku. Amplituda prožilnega impulza vrat GTO mora biti dovolj visoka, njegov sprednji rob mora biti strm, medtem ko mora biti zadnji rob blažji. Da bi izpolnili to zahtevo, je napajanje pogona vrat GTO v glavnem vlečnem pretvorniku vlaka Maglev 45 V/27 A, signal zadnjega roba in napetostni signal sprožilnega impulza GTO pa se pošljeta nazaj v nadzorni sistem. Poleg tega ima glavni vlečni pretvornik Shanghai Maglev Train različne zaščite: prenapetostno zaščito zavornega odklopnika, tokovno mejo za zaščito pred previsokim tokom, prekinitev impulza in zaznavanje ozemljitvene napake.
(3) Absorpcijski krog
Obstaja veliko absorpcijskih vezij GTO. Absorpcijsko vezje tristopenjskega glavnega vlečnega pretvornika šanghajskega vlaka Maglev je prikazano na sliki 3. Absorpcijsko vezje mora zagotoviti, da di/dt in du/dt GTO ne presežeta določenih dovoljenih vrednosti, ko je delajo. Na ta način mora imeti absorpcijsko vezje GTO induktor in kondenzator C. Na sliki 3 so induktorji L1, L2 in GTO povezani zaporedno, da omejijo di/dt GTO. Diode D11, D12, upor R1 in induktor L1 tvorijo vezje za sproščanje energije samega induktorja. Kondenzatorja C11 in C12 se uporabljata za omejevanje du/dt GTO, diodi D12 in D13 pa tvorita vezje za sproščanje energije kondenzatorja. V primerjavi z RCD absorpcijskim vezjem zgornje absorpcijsko vezje doda velik kondenzator C12, tako da je izklopni absorpcijski kondenzator C11 polovica kapacitivnosti RCD absorpcijskega vezja, zato se tudi izguba zmanjša za polovico; istočasno ima kondenzator C12 napetostno vpenjalno vlogo, ki se uporablja za zatiranje prenapetosti izklopa GTO. Za pretvornik 1500 kVA je izguba tega absorpcijskega kroga približno enaka kot pri asimetričnem absorpcijskem krogu.
Transformator tipa ER Transformator tipa sklopke Transformator s feritnim jedrom 5V-36V
4 Zaključek
Sistem vlečnega napajanja šanghajskega hitrega vlaka maglev ima naslednje značilnosti:
(1) Uporablja visokohitrostni konvencionalni linearni sinhronski motor. Celoten sistem vlečnega napajanja je nameščen na tleh in ni omejen s prostorom karoserije vozila, kar je ugodno za najučinkovitejšo tristopenjsko metodo napajanja;
(2) Sprejema tehnologijo trinivojskega pretvornika z nevtralno točko, ki je primerna za visokonapetostne in močne priložnosti, pri čemer se izogiba neposredni zaporedni povezavi tiristorjev GTO, tako da je mogoče v celoti izkoristiti zmogljivost močnostnih elektronskih naprav;
(3) V vhodnem pretvorniku sta uporabljena dva kompleta nastavljivih 12-impulznih usmerniških mostov, ki ne le zmanjšata harmonike in motnje, temveč tudi zavirata odstopanje potenciala srednje točke;
(4) Tiristorji in GTO uporabljajo kable iz optičnih vlaken za prenos impulznih signalov, ki imajo visoko zmogljivost proti motnjam. Sistem napajanja in nadzora vleke je eden od ključev za nadzor varnega in stabilnega delovanja vlakov maglev. Njegovo načelo in struktura zahtevata nadaljnje raziskave in analizo.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. je proizvajalec, specializiran za raziskave in razvoj, proizvodnjo in prodajovisoko- in nizkofrekvenčni transformatorji, induktorjiinNapajalniki za gonilnike LED.
Podjetje izvira iz Shenzhena, v ospredju kitajske reforme in odpiranja, in je bilo ustanovljeno leta 2009. Z leti smo še naprej rasli in se razvijali. Do leta 2024 imamo 15 let izkušenj pri izdelavi visokofrekvenčnih transformatorjev in zaradi naših prefinjenih izkušenj je podjetje XuanGe Electronics uživalo dober ugled na domačem in tujih trgih.
Sprejemamo naročila OEM in ODM. Ne glede na to, ali izberetestandardni izdelekiz našega kataloga ali poiščite pomoč pri prilagajanju, vas prosimo, da se o svojih potrebah glede nabave pogovorite s XuanGe, cena vas bo zagotovo zadovoljila.
William (generalni direktor prodaje)
186 8873 0868 (aplikacija Whats/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
Čas objave: 30. maj 2024