地铁辅助逆变系统分析定稿版
城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术随着城市轨道交通的不断发展,电客车逐渐取代了传统的燃油客车,成为城市公共交通的重要组成部分。
电客车具有无尾气排放、低噪音、环保节能等优点,受到了广大乘客的欢迎。
电客车在实际运营中面临着较大的电能供给问题。
城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术应运而生,解决了这一难题。
城市轨道交通电客车辅逆系统是将车辆上的蓄电池的直流电能转换为交流电能,供电给车辆上的各种设备和系统使用。
辅逆系统通常由逆变器、控制器和电池组等组成。
逆变器将蓄电池的直流电能转换为交流电能,并通过控制器对转换过程进行监测和控制,以保证系统的安全稳定运行。
电池组作为辅助供电系统的能量存储单元,为系统提供电能。
辅助供电技术是指在城市轨道交通电客车运行过程中,通过不同的供电方式为车辆上的设备和系统提供电能。
常见的辅助供电技术包括接触线供电、无线充电和太阳能充电等。
接触线供电是指通过架设接触网,在车辆运行过程中通过集电装置和接触线之间的接触,将电能传输到车辆上。
无线充电技术则是通过电磁感应原理,将电能无线传输到车辆上。
太阳能充电技术则是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能,为车辆提供电能。
城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术的应用,能有效解决电客车供电问题,并提高电客车的使用效率和运行稳定性。
辅逆系统可以将电能从蓄电池转化为适用于车辆上各种设备和系统的电能,确保车辆稳定运行和设备正常工作。
辅助供电技术可以根据实际需求选择最合适的供电方式,提高供电效率和车辆运行的可靠性。
辅逆系统和辅助供电技术的应用还可以降低电客车的能耗和运行成本,减少对环境的影响,提高城市轨道交通的可持续发展能力。
城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术在城市公共交通领域发挥着重要的作用。
通过科学合理的设计和应用,可以有效解决电客车的供电问题,提高电客车的使用效率和运行稳定性。
这对于城市交通的发展和提升乘客出行体验具有积极的意义。
地铁车辆辅助逆变器故障问题的分析及讨论

地铁车辆辅助逆变器故障问题的分析及讨论作者:杨芝琴来源:《中国住宅设施》2017年第06期摘要:本文首先分析了地铁车辆中辅助逆变器发生故障的具体情况,针对可能发生故障的情况进行了详细的阐述,然后根据地铁车辆中存在的故障问题提出了相应的解决措施,旨在为地铁中辅助逆变器故障问题的发现和解决提出理论依据,从而保障地铁车辆的正常运行,为人们出行提供安全保障。
关键词:地铁车辆;辅助逆变器;故障;措施一、地铁车辆辅助逆变器故障的分析在地铁进行运行的过程中,车辆的辅助逆变器主要出现的故障问题是接触器的触点不相同的情况,这就会影响辅助逆变器的正常运行,辅助逆变器中存在HK,这种的故障现象出现的原因就是HK的状态不是稳定的状态。
导致HK状态不稳定有两方面的因素,一方面是主要的接触点不稳定的基础,使辅助接触点出现断开的情况,另一方面主要是因为辅助的接触点的接触出现问题,不管是主接触点还是辅接触点出现问题,都会导致地铁车辆的辅助逆变器的运行出现故障。
在地铁车辆的辅助逆变器出现问题时,首先应该针对故障点进行一一排除工作,主要就是针对辅助逆变器中的主接触点和辅接触点两个方面的接触点进行排查,如果在进行排查中是HK中的主接触点没有出现接触不好的情况,就应该考虑对辅接触点的接触问题进行检查,进行排查的主要方式是将正常运行的辅助逆变器中的主接触点和出现故障的辅助逆变器中的主接触点之间进行交换工作运行,如果在几天之后,故障点的辅助逆变器中的主接触点仍然可以在正常运行的辅助逆变器中进行工作,那么就说明这个故障点中的辅助逆变器主接触点没有问题,故障出现的原因和主接触点没有联系,就需要在辅接触点进行故障检查。
在HK中,辅接触点可能不只有一个,所以对于有几个辅接触点的情况,需要进行一一排查处理,首先应该针对这些辅接触点的外形进行检查,然后对他们的电阻进行检测工作,对于电阻的情况进行分析,如果在几个辅接触点中某一个接触点的电阻较其他几个辅助逆变器的电阻高,这就说明是这个接触点出现故障问题,所以就需要针对这一接触点进行更加详细的分析,找出故障出现的具体原因,以便采取相应的措施进行及时的补救,保障地铁车辆的正常运行。
无锡地铁1号线列车辅助逆变系统故障的原因分析

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确保监督活动在实际当 中发挥出最大的作用 其次在对电梯进行改造时还可以构 建出业主监督小组由业主对改造工作进行监督 虽然业主 缺少专业的理论知识但由于业主是电梯的直接使用者对电 梯安全性更佳重视因而监督意识更强尤其配合专业部门进 行监督可以有效发现改造中出现的问题
&辅助逆变系统简介 无锡地铁 $ 号线采用的是时代电气公司生产辅助逆变器 该系统具备较高的集成度
#辅助逆变系统扩展控制电路介绍 图 ) 列车辅助系统简图
图 $ 辅助逆变系统结构框图 从图 $ 中可知辅助逆变系统可按功能区分可粗略分为 3 个部分 控制部分包括开关电源插件 L@5 给各控制检测电路供 电模拟入出插件 M#" 数字入出插件 !#" 为逆变电路进行 信号处理传感器与互感器信号的采样信号电平转换逆变控 制插件 #VI 集成了 BIW网络插件实现系统逻辑控制逆变 电路的控制与保护等 电容充放电电路部分由预充电电阻 O$充电接触器 FB) 和短接接触器 FB$ 组成预充电电路 放电电路由 CP于 O) 构 成在五分钟之内可放电到 8%I以下 辅助逆变控制部分$8%%I!P进过预充电电路后充电到约 $3%%I!P后开始触发 L>B 脉冲控制经过变压器 AO$ 耦合后 进行 ?P滤波最终输出 (7%IQXJ频率 8%ND的交流电压 一路 给后面的空调系统制动压缩机组供电另一路在经过整流 MP*!P转换再由 AO) 高频斩波最终输出 $$%I!P供蓄电池 充电和其负载 应急启动控制当蓄电池电压低于下限值 73I或者车辆 蓄电池未能正常使用列车不能激活的情况下将通过应急启动 按钮强制将 $8%%I!P电压转换 $$%I!P供蓄电池和控制电路 使用
城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术随着城市化进程的加快,城市轨道交通系统成为城市交通的重要组成部分。
无论是地铁、有轨电车还是轻轨列车,它们都是城市中不可或缺的交通工具。
而其中的电客车辅逆系统及辅助供电技术更是保障了城市轨道交通系统的正常运行和电能的高效利用。
本文将针对城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术进行详细的介绍和分析。
1. 电客车辅逆系统在城市轨道交通系统中,电客车是主要的运输工具。
而电客车辅逆系统则是为了在车辆制动和启动过程中形成的动能进行再生利用而设计的。
它可以将车辆制动时产生的能量转换成电能,然后重新送回给电网,实现了能量的再生利用。
这一系统不仅可以减少能源浪费,还能降低运营成本,同时还可以提高城市轨道交通系统的能效。
电客车辅逆系统在城市轨道交通系统中起着十分重要的作用。
电客车辅逆系统一般包括能量转换装置、电力电子变流器、电能贮存装置等组成部分。
能量转换装置可以将车辆制动时产生的机械能转换成电能,然后通过电力电子变流器将直流电能转换成交流电能,送回给电网。
而电能贮存装置则可以在车辆制动时存储能量,在需要的时候释放能量,以平衡供需之间的差异。
通过这样的设计,电客车辅逆系统可以实现能量的再生利用,提高城市轨道交通系统的能效和环保性能。
2. 辅助供电技术城市轨道交通系统的正常运行需要稳定可靠的电能供应。
而辅助供电技术则是保障城市轨道交通系统正常运行的重要手段之一。
它主要包括供电系统的设计和运行管理两方面,以确保城市轨道交通系统能够获得稳定可靠的电能供应。
在供电系统的设计方面,需要考虑的因素包括电能的来源、输送和分配方式等。
一般来说,城市轨道交通系统的电能来源包括市电和牵引供电两种方式。
市电是主要的电能来源,在电能充沛的时候可以直接供应给城市轨道交通系统。
而在市电不足的情况下,可以通过牵引供电的方式提供电能。
牵引供电一般采用接触网或者第三轨的方式进行,以确保城市轨道交通系统能够获得足够的电能供应。
地铁车辆辅助供电系统设计

地铁车辆辅助供电系统设计摘要:交流供电采用扩展供电方式,即每台辅助逆变器为单元内交流负载供电。
当一台辅助逆变器发生故障时,单元间的扩展接触器闭合,正常的辅助逆变器为全列车交流负载供电。
此时需要切除一半的制冷压缩机。
本文介绍了辅助系统的特点、交流负载管理方式,并分析了辅助供电系统供电的冗余性。
关键词:辅助逆变器;负载管理;冗余性1辅助供电系统1.1辅助供电网络正常情况下,辅助逆变器从接触网获得DCl500V的电能。
车辆在维修和库内调试时,辅助逆变器通过安装在Tc车辅助高压箱上的库用插座获得DCl500V的电源。
当辅助高压箱内的刀开关在受电弓位时,DCl500V通过受电弓从接触网获得,并通过刀开关给辅助逆变器供电;当刀开关在库用位时,DCl500V通过库用插座获得,并通过刀开关给全列车2台辅助逆变器供电;当刀开关在中间位时,列车高压设备的供电侧都处于悬空状态。
列车辅助供电网络如图1所示:1.2交流供电每个单元安装一台容量为220kVA辅助逆变器向三相交流母线供电。
列车的三相交流负载从三相交流母线上取电。
正常情况下辅助电路主要交流负载包括:空气压缩机,空调机组,制动电阻风机,方便插座(AC220V)。
AC380V交流母线采用三相四线制供电方式,取任意一项与中线之问的电压为AC220V,可为列车上的方便插座供电。
1.2.1顺序启动控制设计中考虑到在消除交流负载同时,启动时过大的峰值电流对辅助逆变器的影响,VCM将对主要交流负载进行顺序启动控制。
列车控制系统将通过MVB传输一个2s宽度的空调允许启动触发信号作为空调系统的允许启动命令,当未启动的空调系统接收到自己的启动代码时,它将在此时启动,每台空调单元之间的启动时间间隔为2s。
当列车控制系统检测到有空气压缩机启动命令请求时,列车控制系统将2s时间间隔宽度改为7s用来启动空气压缩机。
当7s间隔后,VCM将继续循环发送2s宽度的空调允许启动触发的信号,未启动的空调系统接收到自己的启动代码时,它将在此时启动。
西安地铁2号线车辆辅助逆变器故障分析及整改

才能 得 电并 给 逻辑部 反馈 指令 。当3 p h MK导通指 令 和 反馈 指令 之 间相 差大 于 1 S 时. 系统 报 “ 3 p h MK动 作不
一
弓后 , 当S I V 中的 电压传感 器 D C P T 1 检 测到 接触 网电
压 大于 9 0 0 V后 开 始计 时 , 1 S 后 系统 开始 给 每个 群 发 “ HK断开 ” 指令 , 从 而使 每个 群 的 H Kl O N R( HK 2 0 N R)
时通过 整 流装 置将 A C 3 8 0V整 流成 D C 1 1 0V供 给 车
过牵 引 逆变 器提 供外 .其 它 设备 用 电均 是通 过 车辆 辅 助供 电系 统提 供 。 而辅 助逆 变 器 ( 以下 简称 S I V) 又 是 辅 助供 电系 统 的核 心 , 它 将接 触 网 D C 1 5 0 0 V 电压 转 化 为不 同 等级 的 电压 。通过 列 车贯 穿线传 输 给 车辆 的 各个 用 电设 备 . 从 而保证 了列车 上各 设备 的正 常 运作 。
装置将 D C l l 0 V斩 波变 为 D C 2 4 V给 车 上 相 应 负 载
供 电。
从图 1 可 以看 出 .西安 地铁 2号线 车 辆 S I V装 置
中 的 每个 逆 变 群均 设 有 1 个 H K( 接触器 ) , 在 1 、 2群
图 l 西 安 地 铁 2号 线 车辆 辅 助 供 电 系统 的基 本组 成
然而 ,在库 内激 活 西安 地铁 2号线 列 车 时 , S I V多
辆 上 的控 制 电路 及 给 蓄 电池 ,最后 通 过 D C — D C斩 波
次 出现 “ I V L B( 接触器) 、 3 P h MK( 接触器) 触 点 不 一致 ”
地铁车辆辅助供电系统结构优化方案分析

地铁车辆辅助供电系统结构优化方案分析摘要:随着社会经济的迅速提升,城市化建设也在不断加剧,地铁作为人们出行的首选交通工具,建设规模也在不断扩大,在新时代背景下,地铁城市建设成为城市发展的重要基础。
地铁主要依靠电力进行牵引运行的,所以,供电系统是地铁车辆运行系统中的中心系统,是维持车辆正常运行的主要动力。
因此,加强地铁车辆辅助供电系统的结构至关重要。
本文通过对地铁车辆辅助供电系统和辅助逆变器的供电要求进行了分析,阐述了交流供电系统的两种供电模式,以供参考。
关键词:地铁车辆结构优化方案辅助供电系统一、地铁辅助供电系统概述在地铁车辆运行中辅助供电系统主要应用的是交流电,在实际工作中辅助供电系统能够将1500V(直流电)转变为380V(交流电),以此为地铁内部的蓄电池、空压机提供电流,为地铁车辆的运行提供DC110V、DC24V电源。
辅助供电系统供电原理如下:先将电源打开,将1500V的直流电压输送到电网中,并将110V的交流电压输送到车辆控制系统中,保证车辆的正常运行。
打开接触器之后,电流会借助变压器传入电网中,实现蓄电操作。
若是辅助供电系统内辅助逆变器的电量达到90%以上,辅助逆变器就会开始作业,以此确保供电系统的稳定性。
通常情况下,电网电压输出的电流是不稳定的,为了能够使其稳定要利用变压器来进行处理,这时的电压是380V。
电流在电网中分为两个方向,一个方向作为电流中负载提供交流电,另一个方向是将110V电压输送给电路中直流负载中,同时为蓄电池充电。
在地铁车辆的供电系统中,辅助供电系统属于重要部件,主要为空调、主机等设备提供电能,确保设备的稳定运行,为乘客提供优质出行体验。
二、地铁辅助逆变器供电要求当前,在各个地铁的辅助供电系统内,通常使用的是恒压(恒频)输出系统(电流),且投入运行的每个车辆使用的逆变器均不相同,在变压器配置上需要结合实际情况综合考虑,科学配置变压器。
辅助逆变器与很多电器都有直接的关联,对其具有特定的要求。
地铁车辆辅助逆变器故障问题的分析及讨论

地铁车辆辅助逆变器故障问题的分析及讨论摘要文章主要是从A市的地铁二号线出发着手考虑,探讨辅助供电系统基本的工作原理以及组成内容,并分析存在于其中的故障问题,最后结合已有经验提出解决策略。
关键词地铁车辆;辅助逆变器;故障1 分析辅助供电系统1.1 组成众所周知,辅助逆变器主要有两种供电类型,一种是分散式供电,另一种是集中式供电。
以A市地铁二号线为例,其中所包括的地铁列车辅助供电系统其是在司机驾驶室拖车上安装SIV,即使用的是集中式的供电装置(如:图1所示),其中包含有DC-DC斩波装置一个、辅助逆变器(由逆变群构成)两个、整流装置一个。
首先在辅助逆变器的作用下能够将DC 1 500 V转换成AC 380 V,其目的在于根据车辆需求提供相应的负载供电,随后还会在整流装置的利用下,将AC 380 V转换成DC 110 V,目的在于将满足蓄电池以及控制电路的需要,最后还会在DC-DC 斩波装置的利用下以DC 24 V替换原有的DC 110 V 斩波,这是为了满足负载供电需要。
从下图中我们可以看出,A市地铁二号线的相关车辆中包含有SIV装置,其总所涉及的每一个逆变群均包括了接触器HK(一个),并且在一二群的分支回路上还专门设置了接触器IVLB(一个),最后还在一二群的合流位置设置了接触器3ph MK(一个)。
1.2 原理有关SIV的内部逻辑工作原理(如:图2所示),我们在启动SIV的过程中便会开始研究(如:图3所示)。
在未启动SIV前,HK的主触点是闭合的,待升弓以后,SIV之中所包含的电压传感器(DCPT1)会开始检测,随后同接触网相接触,直到电压是在九百V以上,传感器便开始计时,等待一秒以后,系统便会自行将“HK”断开的指令下达给各个接收系统,这样一来所有的HK10NR便会接通电流,紧接着所有的HK也会接通电流。
在这一过程中,当我们断开HK 的主触点后,还需要将主触点HK的状态及时向逻辑部反馈。
2 开展故障调查工作针对SIV故障发生的具体情况(如:图4所示),我们在图2中已知的SIV 启动时序的结合下,对故障原因进行判断,经过大量的实践调查我们认为辅助逆变器故障最主要的原因是因为在SIV中一群所包含着的HK状态不够稳定。
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地铁辅助逆变系统分析 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】地铁辅助逆变系统分析王成均(城轨筹备办公室)摘要辅助逆变系统是地铁或轻轨车辆上的一个必不可少的关键的电气部分,它可为空调、通风机、空压机、蓄电池充电器及照明等辅助设备提供供电电源,其核心部件就是辅助逆变器。
本文主要介绍地铁车辆辅助逆变系统的逆变特性、参数和逆变电路等。
并对PWM信号线路优化,实现控制信号和电力线路的光电隔离。
然后详细的分析了六列编组地铁车辆的配变电系统,主要配电设备,配电线路以及配电原理等。
目前世界上在地铁与轻轨辅助逆变系统中大都采用绝缘栅双极型晶体管IGBT(或IPM)模块来构成。
使用IGBT元件的辅助逆变器提供低压辅助电源,其冷却方式采用强迫风冷。
蓄电池采用镍镉电池,容量大于100Ah。
关键词:地铁车辆控制系统;辅助逆变系统;IGBT逆变器;PWM脉宽控制引言随电力电子器件发展,辅助逆变系统也经历着不同方案的发展过程。
由于新一代性能优良的IGBT器件迅速发展,20世纪90年代中后期,欧洲与日本等国的车辆辅助逆变系统大都采用IGBT来构成,其方案大致有:(1)斩波稳压再逆变,加变压器降压隔离;(2)三点式逆变器加变压器降压隔离;(3)电容分压两路逆变,加隔离变压器构成12脉冲方案;(4)二点式逆变器加滤波器与变压器降压隔离;(5)直——直变换与高频变压器隔离加逆变的方案。
这些方案各有其特点,而且都能满足地铁或轻轨车辆的要求。
在目前的方案中,对DC110V控制电源主要有两种不同的设想:(1)通过50Hz隔离降压变压器来实现;(2)独立的直——直变换器直接接于供电网压通过高频变压器隔离后再整流并滤波得到DC110V控制电源。
1 辅助系统的主电路分析辅助逆变器可以产生400VAC和230VAC的中压。
400VAC中压用于空压机、空气调节、牵引设备的通风,230VAC中压用于正常照明。
辅助逆变器自带的变压器将中压转换为低压,用于车门、应急照明、旅客紧急通风、通讯、控制和数据处理等。
图1 辅助逆变器的工作原理图。
图1 辅助逆变器主电路原理此辅助电源系统电源系统具有以下优点:(1)直流输出部分为交直交变换,不受交流输出的限制和影响,可以自主的进行调压,通过电池的温度传感器进行自动的温度补偿,并且可以在浮充的情况下通过调压,可以将蓄电池充满电。
(2)模块化设计,辅助逆变器为一个整体,便于安装布线和维修。
1.1 IGBT(IPM)型逆变器原理一个三相逆变器拥有6个静态开关用于将一个直流电压转换成交流电压,从图2中可以看出,中压由一台辅助逆变器提供。
每一台辅助逆变器提供一个相互独立的三相中压电网。
逆变器是采用IGBT作为开关器件的电压型三相桥式逆变电路,一个三相逆变器拥有6个静态开关,通过微机输入的PWM信号,IGBT不断的配合导通,把直流电变换成交流电,改变三组开关的切换频率,即可改变输出交流电的频率。
但是输出的三相交流电还不是规则的正弦波形,为了得到一个固定频率的交流输出电压,逆变器还采用了“PWM”(脉冲宽度调制)来控制,而采用三相输出高频滤波器就是用于将方波电压修正为一个正弦波电压,这样尽管受逆变器中电压波动的影响,负载电流也是正弦的。
通过滤波器输出的的三相交流电还不能直接供给用电设备,需要做降压处理,这就需要用到隔离变压器,变压器在这不仅要起到降压的作用,同时还要隔离逆变器的高压输入与逆变器的输出电压,变压器是初级线圈三角形连接,次级线圈星形连接。
400V的中压就是三相电的相电压,而230V的中压是三相电的线电压。
图2 逆变滤波变压隔离电路1.2 蓄电池充电原理辅助逆变器还自带一个蓄电池充电器。
蓄电池充电器提供一个可控的低压DC输出,如图3所示,它包括一个三相全波二极管桥输入,半桥单向逆变器,变压器、输出整流器和调节输出平稳的DC低通滤波器。
单相半桥电路将输入电压转换成方波电压然后供给变压器的初级。
变压器确保电池电压和初级电压之间的隔离。
二极管整流器和输出滤波器将直流电压提供给电池和110V负载。
这样,蓄电池充电器动作相当于一个可变转换比率的DC/DC变压器。
蓄电池充电器的电压根据温度和蓄电池的电压调节。
图3 蓄电池充电电路图低压可以由逆变器或蓄电池输出,两种低压总线规定:永久低压总线给休眠模式下的负载供电,逆变器提供的总线给其他低压负载供电,在休眠模式下,不向总线供电。
有两个电路提供低压:一个永久低压电路和一个预压电路。
⑴永久低压电路为一些正常工作的低压负载和处于休眠模式需要唤醒的负载供电。
此外,还为列车联挂和解钩控制部分供电。
⑵预压电路为所有正常工作和降级模式(比如没有高压)不进入休眠状态的的低压负载供电。
在车辆整备时,如果储存有足够低压电能,预压列车线得电。
1.3 自举电池运用及原理逆变器箱中配置了自举电池,用于在主蓄电池完全放电时启动辅助逆变器。
当蓄电池电压过低的情况下,逆变器及充电器有紧急(自举)启动的功能。
如果蓄电池电压过低,逆变器电子装置检测到后,逆变器不启动。
在蓄电池组欠电压状态中辅助供电系统有一个启动功能。
驾驶室中有一个自举按钮,可以依靠这个按钮,将自举蓄电池启动。
在按下按钮之前,必须手动升起受电弓给辅助逆变器1500V直流电压。
按钮必须闭合直到蓄电池充电器启动并给主电池提供足够的电压。
列车在正常工作条件中,从DC/AC逆变器输出的3相400Vac电源通过桥路二极管整流装置对一个逆变器内置的自举蓄电池充电。
当接触器闭合时自举电池充电,如图4所示,将交流线电压230V引入自举电池的充电变压器,再经过桥路二极管整流后获得直流110V,给自举电池充电。
图4 自举电池充电电路原理2 辅助逆变系统配电在地铁车辆电气配电系统中,将电压分为三个等级:即高压、中压和低压。
本文以六;列编组为例。
---高压为1500V直流---中压为400/230V交流---低压为110V直流2.1 高压配电高压通过架空线为整个列车提供电源,用于牵引装置和通过静态逆变器将其转换为中压(400/230VAC)然后再转换为低压(110VDC)。
静态逆变器配置在每个拖车和不带受电弓的动车上。
每一台静态逆变器产生一个相互独立的三相电网。
400V的中压用于空压机、空气调节、牵引设备的通风,230V中压用于正常照明。
变压器将中压转换为低压,低压用于车门、应急照明、旅客紧急通风、通讯、控制和数据处理(参见图5)。
图5 高压1500V配电2.2 中压的产生和分配中压是由一台静态逆变器提供。
每一台静态逆变器提供一个相互独立的三相中压电网。
其中中线是必备的。
得到三相电压,相应的负载得电并按照下列的优先级启动。
空压机授权启动并在启动时通知TIMS(列车管理系统),车辆运行速度高于零速时牵引风机和可变制动电阻的风机开始启动。
其他负载根据上一级负载的启动状况并由TIMS的授权后允许启动。
每一台静态逆变器提供一个独立的电网。
每车至少有两个独立的中压电网。
(参见图6)图6 中压400/230V配电配电2.3低压的产生和配电每台静态变换器和蓄电池输出低压。
两种低压总线规定:永久低压总线给休眠模式下的负载供电,变换器提供的总线给其他低压负载供电。
在休眠模式下,变换器不向总线供电。
一组蓄电池能够手动地和低压电源分离并且分配电能。
在唤醒模式下,当静态变换器不工作时,蓄电池能给负载供电45分钟。
同时,关闭紧急通风装置以保证剩余的负载持续工作至少15分钟。
当低压电源低于较低值时,蓄电池和负载断开。
蓄电池配置在每辆B车和A车上。
(参见图7)图7 低压110VDC配电3 辅助逆变系统PWM控制的信号保护地铁车辆的辅助逆变器采用微机控制并有自诊断功能。
直流电源的分类控制,如辅助逆变器控制电源、ATC系统控制电源、应急照明控制等。
3.1 PWM控制过程逆变器通过“PWM”(脉冲宽度调制)来控制,直接利用转换电压从一个不规则的直流输入电压同时得到一个固定频率的交流输出电压。
如图8为辅助控制系统的框图,数据经过微处理器处理并转换成PWM调制信号,传输给IGBT驱动电路驱动逆变器将直流1500V逆变成400V/230V的交流,然后给辅助设备供电,通过检测器件将电流、电压和温度等信息反馈给处理器进行自动调节IGBT的关断频率。
图8 辅助逆变系统控制框图3.2 PWM信号保护在辅助控制系统中,微机系统模块一般都在5 V~10 V低电压范围内工作,IGBT模块前级的脉冲输出的电压毛刺可能给它带来相当大的干扰。
为了这个原因,在模块和前级输出之间采用变压器或光耦(光耦常用于小电压输出,如信号电压)进行电压隔离。
虽然在驱动电路中设置有隔离电路,但其隔离效果有限,因此本文在脉宽输出模块和IGBT驱动模块之间增加了光电隔离模块,使其与驱动电路中的变压器隔离组成对微处理模块的双保护,变压器主要进行干扰信号的隔离,光耦合器主要进行大电压干扰的隔离。
图9和10表示添加进信号隔离框图和电路原理图。
图9 加信号隔离的框图图10 加信号隔离后的PWM逆变原理图4 结论城市轨道车辆辅助电源系统是列车正常运营中必不可少的电气系统,关系到了整个车辆能否正常运行,它负担列车照明、空调、设备冷却、蓄电池充电等辅助功能的系统。
本文对六列编组的地铁车辆辅助逆变系统高、中、低压配变电,逆变器的特性、参数等进行了系统的介绍。
并对 PWM控制信号线路优化,实现控制信号和电力线路的光电隔离,进一步的确保车辆运营的安全性。
尤其对辅助逆变器电路进行了详细的分析研究,使我们对地铁设备的国产化增加了信心,有些电气设备我国还没能力进行独立自主的研发与制造,因此对这方面的知识不能进行深入的探讨。
我国应尽快加大这方面与国外的技术合作,掌握核心技术。
辅助逆变电源方案的研究,应结合国内电力电子技术的发展、元器件的使用水平以及国外地铁电动车组辅助逆变电源的发展方向,研制和开发出适合我国城市轨道交通地铁和轻轨车辆的辅助逆变供电系统。
这样既能降低成本又可以加快我国独立自主生产国产化地铁的步伐。
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