磁悬浮列车

2017年6月16日

磁悬浮列车三相辅助逆变电源的设计

磁悬浮列车三相帮助逆变电源的设计 小序 中低速磁悬浮列车使用电磁力降服地球引力,使列车在轨道上悬浮,并使用直线电机推动提高,是一种新近成长起来的轨道交通设置设备摆设,适用于大年夜中城市市内、近间隔城际间、与旅游景区连接的搭客运输,市场前景广阔。与通俗轮轨列车比拟,它具有噪声低、振动小、线路敷设前提宽松、建造资源低、易于实施和掩护等优点,而且因为其牵引力不受轮轨间粘着系数的影响,其爬坡能力强,运行弯道半径小,是舒适、安然、快捷、环保的绿色轨道交通对象,在各类交通要领中具有独特的上风。 磁悬浮列车寄托磁力支撑车体,悬浮所耗功率与车辆的重量有关,车辆设置设置设备摆设摆设了大年夜量的电气机电设备,以是对各个部件的重量和体积提出了苛刻的要求。磁悬浮列车三相帮助逆变电源的设计也斟酌了上述几个身分,主要体现在其主电路拓扑布局的选择上。 1 电路拓扑布局的选择 今朝轨道车辆(地铁车和轻轨车)的空调、照明、蓄电池浮充电和节制系统的帮助电源基础上均采纳静止式帮助逆变电源供电要领:逆变电源直接从第三轨受电,颠末DC/DC变换后向三相逆变器供给稳定的输入电压,经由过程NVVF变频调压节制,逆变电源输出三订交流电压向负载供电。 DC/DC变换有“隔离”和“非隔离”两种形式。传统的静止式帮助逆变电源采纳的是“非隔离”式的DC/DC斩波电路,经由过程节制斩波电路开关管驱动脉冲的宽度,为三相逆变器供给稳定的输入电压。为了实现输入输出之间的电气隔离,在输出端加一个工频三相隔离变压器。该三相隔离变压器因体积大年夜和重量重,难以满意磁悬浮列车对电源装配的体积和重量的苛刻要求。是以,我们采纳“隔离”式DC/DC变换电路取代非隔离的DC/DC斩波电路,用高频功率变压器取代工频三相隔离变压器,有效减小了帮助逆变器的体积和重量。 如图1所示,三相帮助逆变电源主电路采纳“半桥逆变器+全桥整流器+三相逆变器”布局,主要由输入滤波、半桥逆变、全桥整流、三相逆变及输出滤波电路组成。 2 主要技巧参数 三相帮助逆变电源将输人DC 1 500 V电源转换成稳定的三相380 V/50 Hz交流电输出,其主要技巧参数如下: 3 主电路 隔离式Dc/Dc变换布局的电路拓扑有很多,如正激、反激、半桥、全桥等拓扑电路。额定输入DC1500 V电压,开关管的电压应力较大年夜。前面几种电路拓扑中,半桥、全桥逆变电路中开关管仅遭遇50%的输入电压,低落了开关管遭遇的电压应力;而半桥电路相对付全桥电路具有开关管数量少、驱动电路简单、抗偏磁能力强等优点,并且变压器双向励磁使用率高,以是,着末选择了半桥逆变作为DC/DC变换的电路拓扑布局。 为进一步低落半桥逆变电路开关管遭遇的电压应力,采纳两个半桥电路串联的事情要领,输入电压DC1500V颠末串联电容分压,获得两路DC 750V电压分手送至两路半桥逆变电路。两路隔离式DC/DC变换电路的电路形式及参数完全同等,各传输50%的功率,两路并联输出。 整流电路采纳弗成控的二极管全桥整流电路。为了低后进端整流二极管的电压应力,高频变压器采纳双二次绕组布局,同一个变压器两个二次绕组输出电压颠末全桥整流后串联输出。两个变压器输出电源整流后并联输出,各自承担输出功率的50%。 逆变电路的开关管采纳IPM智能功率模块,具有驱动简单、驱动电流小、保护功能较强等优点。图2为其主电路。 4 […]