辅助逆变器结构

逆变器电路

       上图是一个简单逆变器电路图，其原理如下：

        C2是隔直电容，可以保护电路不过载，R2是振教荡调节电阻，大小为1-2欧，L1，L2是初级线圈，L3、L4是自振荡线圈，L5是输出线圈。

        电源接通，电流通过R2限流，流经L3、L4中间抽头，再经两头尾抽头到功率管基极导通功率管，经L1、L2初级线圈，产生一次初级电流，再经变压器耦合，在L5形成次级电流，第一次振荡完成。在L1、L2形成电流同时，L3、L4也通过变压器形成第二次感应电流，再次导通功率管，这样这个自激振荡电路就这样振荡下去，直到断电或管子烧坏。

DC转换器的作用是什么

       太平洋汽车网DC转换器的作用是通过可控开关（MOSFET等）进行高频开关的动作，将输入的电能储存在电容（感）里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量，DC转换器既能给全车电器供电，又能给辅助蓄电池充电。

       混合动力车型、纯电动车型上都有逆变器，比如丰田卡罗拉双擎、北汽EV160等。

       汽车的逆变器是把主流电压（动力电池、蓄电池）转化为交流电，由逆变桥、逻辑电路等组成。逆变器是一种把DC转化为AC的变压器，起到与转换器相反的作用，是一种电压逆变的过程。

       混合动力汽车上有带转换器的逆变器总成混合动力控制ECU（HVECU）根据加速踏板位置传感器、档位传感器信号、蓄电池电压、电流和温度信号、发动机ECU信号、车身稳定控制系统ECU信号来确定车辆行驶的状态，计算车辆行驶所需的扭矩和功率。逆变器总成MGECU根据HVECU发生的指令信号来控制发电机MG1和电动机MG2的动作，发动机ECU根据HVECU的信号对发动机的转速和动力进行控制，达到最佳的状态。

       带转向器的逆变器总成结构如下图所示，主要包括增压转换器、变频器、DC/DC转换器和MGECU（电机控制单元）。

       增压转换器从上图中可以知道，增压转换器是把动力电池的DC（直流）电压244.8V增压到最大值650V的交流电（AC）。增压转换器由增压IPM集成控制功率模块组成，使用IGBT晶体管通过施加正、反向的门极电压的方法来控制电压转化的完成。

       电机控制单元ECU通过使用内置的电压传感器VL来检测增压前的电压，使用电压传感器VH来检测增压后的高压，根据这两个电压的比较，电机控制单元ECU控制增压转换器的工作，将电压调整到合适值。

       DC-DC转换器DC-DC转换器能将固定的直流电压转化成可变的直流电压，如上图中可以知道，DC-DC转换器可以把DC244.8V转化成14V的电压，244.8V是动力电池的电压，不同的车型动力电压不一样，比如丰田卡罗拉双擎是201.6V，凯美瑞双擎的动力电池是244.8V。

       DC-DC转换器转变为的14V低压电用于给蓄电池充电和给车身电器设备用电，DC-DC转换器能将辅助蓄电池的充电电压控制为恒压电源，并通过辅助蓄电池传感器上反馈的信号，在线路发生故障时保护DC-DC转换器。

       变频器（DC-AC逆变器）DC-AC逆变器是一种把直流电转换为交流电的电子器件，该逆变器根据IGBT晶体管控制信号，把DC650V直流电转换为AC650V交流电，在适当的工况控制MG1和MG2电机的运转，简单来说就是把增压器转变为的高压主流电转化为交流电。

       比如在汽车起步时，高压电池HV给MG2供电运转（所以MG2称为电动机、起动机），由MG2通过驱动桥驱动车轮运转，这个时候发动机是不工作的，可以降低能量的消耗。

       （图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

生产地铁辅助逆变器要什么资质

       建筑构件生产一级资质。根据查询国家地铁网显示，生产地铁辅助逆变器需要建筑构件生产一级资质。地铁辅助逆变器的主要核心架构是双谐振式逆变器，逆变器是地铁生产中的关键零件，需要较高的资质。

cvcf系统逆变器是怎么样的逆变器

       IGBT综述　　1．1 IGBT的结构特点　　IGBT是大功率、集成化的“绝缘栅双极晶体管”(Insulated Gate Bipolar Transistor)。它是80年代初集合大功率双极型晶体管GTR与MOSFET场效应管的优点而发展的一种新型复合电子器件，兼有MOSFET的高 输入阻抗和GTR的低导通压降的优点。图1所示为N沟道增强型垂直式IGBT单元结构，IGBT采用沟槽结构，以减少通态压降，改善其频率特性。并采用 NFT技术实现IGBT的大功率。IGBT用MOSFET作为输入部分，其特性与N沟道增强型。MOS器件的转移特性相似，形成电压型驱动模式，用GTR 作为输出部件，导通压降低、容量大，不同的是IGBT的集电极IC受栅一射电压UCE的控制，导通、关断由栅一射电压UCE决定。　　目前大部分逆变器都采用IGBT和IPM作为开关器件，由IGBT基本组合单元与驱动、保护以及报警电路共同构成的智能功率模块(IPM)已成为IGBT智能化的发展方向，将IGBT的驱动电路、保护电路及部分接口电路和功率电路集成于一体的功率器件。35 kW等级的DC 600 V逆变器一般采用1 200 V／300 A模块，IGBT和IPM分为单单元和双单元，3只双单元模块可构成i相逆变器主电路，如图2所示。　　1．2 IGBT轨道车辆在供电系统中的应用　　轨道车辆中广泛采用IGBT模块构成牵引变流器以及辅助电源系统的恒压恒频(CVCF)逆变器。国外的地铁或轻轨车辆辅助系统都采用方案多样的 IGBT器件。德国针对机车牵引需开发适用于750 V电网的1．7 kVIGBT和用于1 500 V电网的3．3 kV IGBT模块，简化了牵引逆变器主电路的结构。日本的700系电动车组的三点式主变流器．采用大功率平板型IGBT(2 500 V／1 800 A)，整流器和逆变器的每个桥臂可用1个IGBT元件，从而使IGBT组件在得到简化的同时，功率单元总体结构也变得紧凑。　　我国引进法国Alstom公司的200 km／h动车组中，主变流器的开关使用耐压高达6 500 V／600 A的IGBT器件，辅助变流器采用开关频率为1 950 Hz的PWM技术，由3台双IGBT和相关反并联二极管组成，每台双IGBT组成三相中的一相；上海轨道交通3号线车辆是其辅助系统由电压等级为330 V的IGBT构成2点式逆变器直接逆变；广州地铁1号线车辆上的辅助系统采用IGBT双重直-直变换器带高频变压器实现电气隔离；深圳地铁一期采用6个用 作牵引逆变器的IGBT模块和2个用于制动斩波器的IGBT模块完成牵引逆变功能：天津滨海动车组主电路采用IGBT电压型三相直一交逆变器，辅助电源的 逆变器采用IGBT元件的逆变器，开关容量为3 300 V／800 A。　　2 IGBT在DC 600 V中的应用　　2．1 DC 600 V客车供电系统简介　　DC 600 V空调客车供电系统采用机车集中整流，客车分散逆变方式，构成了整个列车的交一直一交变流供电系统。工作过程为：电力机车将25 kV电网单相交流电降压、整流、滤波成DC 600 V后给客车供电，客车根据用电设备的需要，将机车提供的DC 600 V变换成单、三相交流电及DC 110 V。系统采用两套独立供电。具有一定的冗余，客车供电的基本原理图如图3所示。　　2．2 IGBT在DC 600 V供电系统逆变器中的应用　　空调客车使用2个由IGBT模块组成的35 kW逆变器供电，逆变器主电路原理如图4所示，主要由下功能模块构成：　　(1)由KMl、KM3电磁接触器组成的输入输出隔离电路，主要功能是在逆变器、输入电路或输出负载发生故障时实施隔离，防止故障扩散。　　(2)由滤波电容C1，C2组成的中间支撑电路，主要功能是滤平输入电路的电压纹波，当负载变化时，使直流电压平稳。由于逆变器功率较大，因此 滤波电容的容量较大，一般使用电解电容。由于电容自身参数的离散，使得串联的2只电容电压无法完全一致．采用电容两端并联均压电阻的方法，图4中的R1、 R2，其另一个作用是在逆变器停止工作时，放掉电容器的电荷。　　(3)由R0和KM2组成的缓冲电路，工作原理为：在输入端施加电压时，先通过缓冲电阻R0对电容充电。当电容电压充到一定值时(比如540 V)，KM2吸合，将R0短路。只有电阻R0短路，三相逆变电路才能启动工作。　　(4)由L1～L3和C1～C3，组成的交流滤波电路，可将逆变器输出的PWM波变成准正弦波。　　(5)由V1～V6组成的桥式三相逆变主电路是逆变器的核心电路。图4为三相逆变器的主电路图，输入端为A、B，输出为U、V、W。图5中V1～V6的导通顺序，阴影部分为各个IGBT的导通时间。每一格的时间为π／3，三相线电压的波形如图5所示。由图4看出，U、V、W三者之间的相位差为2π／3，幅值与直流电压Ud相等。由此可见，只要按照一定的顺序控制6个逆变器的导通与截止，就可把直流电逆变成三相交流电。　　(6)如果将方波电压按照正弦波的规律调制成一系列脉冲，即使脉冲系列的占空比按正弦规律排列，当正弦值为最大时，脉冲的宽度也最大；反之，当 正弦值为最小时．脉冲的宽度也最小，把脉冲的宽度调制的越细．即一个周期内脉冲的个数越多，调制后输出的波形越好，电动机负载的电流波形越接近于正弦波， 图6为负载波形。　　3 IGBT在DC 600 V供电系统中的保护　　由于IGBT的耐过压和耐过流能力较差，一旦出现意外就会损坏，因此必须对IGBT进行保护，客车DC 600 V供电系统逆变器的IGBT模块有过压、欠压保护，过流、过载、过热等保护功能。　　3．1 过压和欠压保护　　使用IGBT作开关时．由于主网路的电流突变，加到IGBT集电-发射问容易产生高直流电压和浪涌尖峰电压。直流过电压的产生是输入交流电或 IGBT的前一级输人发生异常所致。解决方法是在选取IGBT时进行降额设计；也可在检测m过压时分断IGBT的输入，IGBT的安全。目前，针对浪涌尖 峰电压采取的措施有：　　(1)在工作电流较大时，为减小关断过电压，应尽量使主电路的布线电感降到最小；　　(2)设置如图7所示的RCD缓冲电路吸收保护网络，增加的缓冲二极管使缓冲电阻增大，避免导通时IGBT功能受阻的问题。　　对于由接触网电压的波动而造成的输出欠压，逆变器可以不停止工作，而是采取降频降压的方式，即当输人电压低于540 V时，逆变器按照Y／F=C(常数)的规律降频降压工作。　　3．2 过流与过载保护　　空调客车的IGBT模块逆变器具备承受电动机负载突加与突减的能力：当输出侧和负载发生短路时，逆变器能立即封锁脉冲输出，并停止工 作，IGBT产生过电流的原因有晶体管或二极管损坏、控制与驱动电路故障或干扰引起的误动、输出线接错或绝缘损坏等形成短路、逆变桥的桥臂短路等。 IGBT承受过电流的时间仅为几微秒。通常采取的过流保护措施有软关断和降低栅极电压两种。　　软关断抗干扰能力差，一旦检测到过流和短路信号就关断，容易发生误动，往往启动保护电路，器件仍被损坏。降低栅极电压则是在检测到器件过流信号 时，立即将栅极电压降到某一电平，此时器件仍维持导通，使过电流值不能达到最大短路峰值，就可避免IGBT出现锁定损坏。若延时后故障信号仍然存在，则关 断器件；若故障信号消失，驱动电路可自动恢复正常工作状态．大大增强了抗干扰能力。　　当逆变器的输出超过其自身的输出能力，称为过载，逆变器的过载检测靠输出侧的电流或输入侧的直流电流传感器。一般情况下逆变器的过载保护为反时限特性。即设定过载电流为额定电流的1．5倍持续1 min后保护，而低于1．5倍可延长保护动作时间。而高于1．5倍时则保护动作的时间小于1 min。　　3．3 过热保护　　当逆变器的散热器温度超过允许温度时，散热器的热保护继电器给出信号让逆变器的控制电路自动封锁脉冲，停止工作。通常流过IGBT的电流较大， 开关频率较高，故器件的损耗较大。若热量不能及时散掉，器件的结温将会超过最大值125℃，IGBT就可能损坏。散热一般是采用散热器，可进行强迫冷却。 实际应用中，采用普通散热器与强迫冷却相结合的措施。并在散热器上安装温度开关，可在靠近IGBT处加装一温度继电器，以检测IGBT的工作温度。同时， 控制执行机构在发生异常时切断IGBT的输入，以保护其安全。　　4 结语　　IGBT模块开关具有损耗小、模块结构便于组装、开关转换均匀等优点。已越来越多地应用在铁路客车供电系统中。在应用IGBT时，应根据实际情况对过流、过压、过热等采取有效保护措施，以保证IGBT安全可靠地运行。

轨道车辆辅助供电系统的组成有哪些

轨道车辆辅助供电系统的组成包括辅助逆变器、蓄电池充电器和蓄电池。

       轨道车辆辅助供电系统是为了满足车辆上各种辅助设备的电力需求而设计的。其中，辅助逆变器是系统的核心组件之一，它将车辆主电源提供的直流电转换为交流电，以供给辅助设备使用。辅助逆变器通常具有稳定的输出电压和频率，以确保辅助设备的正常运行。蓄电池充电器则负责将车辆主电源提供的电能转化为直流电并充电到蓄电池中，以便在需要时为辅助逆变器提供电力。蓄电池作为辅助供电系统的能量储存装置，可以在车辆停电或主电源故障时提供备用电力。它们通常具有较大的容量和较长的使用寿命，以确保辅助设备在紧急情况下的可靠供电。这些组件共同构成了轨道车辆辅助供电系统，为车辆上的各种辅助设备提供稳定可靠的电力支持。

逆变器电路原理逆变器的分类

       逆变器，又称变流器、反流器，是一种可将直流电转换为交流电的器件，由逆变桥、逻辑控制、滤波电路组成，可分为半桥逆变器、全桥逆变器等。目前已广泛适用于空调、家庭影院、电脑、电视、抽油烟机、风扇、照明、录像机等设备中。接下来小编为大家介绍逆变器电路原理及逆变器的分类。

       逆变器电路原理

       一、主电路

       从交流电网输入、直流输出的全过程，包括：

       1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。

       2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。

       3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。

       4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。

       二、控制电路

       一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的资料，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。

       三、检测电路

       除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表资料。

       四、辅助电源

       提供所有单一电路的不同要求电源。

       逆变器的分类

       1、集中型逆变器：主要特点是单机功率大、最大功率跟踪（MPPT）数量少、每瓦成本低。

       2、组串型逆变器：单机功率在3-60kW之间。主流机型单机功率30-40kW，单个或多个MPPT，一般为6-15kW一路MPPT。该类逆变器每瓦成本较高，主要应用于中小型电站，在全球1MW以下容量的电站中选用率超过50%。

       3、微型逆变器：单机功率在1kW以下，单MPPT，应用中多为0.25-1kW一路MPPT，其优点是可以对每块或几块电池板进行独立的MPPT控制，但该类逆变器每瓦成本很高。目前在北美地区10kW以下的家庭光伏电站中有较多应用。

       光伏逆变器特点

       1、要求具有较高的效率

       由于目前太阳能电池的价格偏高，为了最大限度的利用太阳能电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。

       2、要求具有较高的可靠性

       目前光伏电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如：输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。

       3、要求输入电压有较宽的适应范围

       由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V的蓄电池，其端电压可能在10V~16V之间变化，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。

辅助逆变器安装列车位置

       辅助逆变器安装列车位置在两端TC车和中间M车的下部，由7个部分组成。

       1、开关装置部分（H01）。

       2、连接终端接口（H02）。

       3、控制器与多种模块部分（H03-H04-H05）。

       4、输入滤波感应器（H06）。

       5、缠绕组件区域（H07）。

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