发布时间:2024-09-01 17:00:23 人气:
地铁车辆牵引逆变器更换注意事项
地铁车辆牵引逆变器更换注意事项如下:确保车辆停稳,断电操作,防静电措施。
1、确保车辆停稳:在更换牵引逆变器时,必须确保地铁车辆处于完全停稳状态,以避免发生意外情况。
2、断电操作:在更换牵引逆变器前,必须先对车辆进行断电操作,以避免发生触电等危险。
3、防静电措施:更换牵引逆变器时,要注意防止静电对器件的损坏。可以采取接地处理,或穿戴防静电服等措施。
地铁车辆牵引系统有哪些组成
不同的地铁车辆牵引系统组成各不相同,但大体都有一下组成
牵引系统组成:受流系统(集电靴/受电弓),高速断路器,牵引逆变器(VVVF),牵引控制单元(DCU/UNAS),牵引电机,制动电阻等。
牵引逆变器的作用是什么
牵引逆变器的作用是什么牵引逆变器的作用是什么,逆变器是把直流电能转变成交流电,通俗的讲就是逆变器是一种将直流电转化为交流电的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。以下分享牵引逆变器的作用是什么?
牵引逆变器的作用是什么1牵引逆变器
简介:牵引逆变器是城市轨道交通车辆的心脏,其性能的优劣直接影响到城市轨道交通车辆的运行能力、运输能力、耗电量等等。
上个世纪90年代末,随着大功率电力电子技术的不断进步与发展,车辆牵引电气系统也在不断地更新与发展。牵引逆变器中的电子器件经历了半控型晶闸管(SCR、、全控型晶闸管(GTO、及绝缘门极双极型晶体管(IGBT、的发展过程。
牵引逆变器采用热管走行风冷。对于大功率电力电子器件的散热方式有多重,如强迫风冷,水冷,油冷等,其中还油冷及水冷系统较为复杂,强迫风冷产生较大的噪声。采用热管散热既保留了风冷散热器结构简单、维护方便的特点,又保证了散热效率,而且无噪声、无污染。
牵引逆变器的保护和作用
在设计牵引逆变器时,既要充分发挥逆变器的输出能力,又要保证其可靠性,所以逆变器的保护设置非常重要。
1、逆变器控制机保护
2、触发脉冲级保护
3、元件级保护
在设计牵引逆变器时,为保证其可靠性,保护设置非常重要。逆变器的保护分为3级,即逆变器控制级保护、触发脉冲级保护和元件级保护。第1级保护的种类比较多,主要包括逆变器的输入、输出电流过流,电压的过压、欠压,逆变器的温度、电机过电流及相电流不平衡等保护;第2级保护主要为IGBT元件提供稳定而可靠的触发脉冲;
第3级保护是为IGBT元件的本身特性设定的,也称驱动级保护,用于防止IGBT元件的损坏。本牵引逆变器设有各级保护功能,其中轻微故障引起的保护动作在系统恢复正常后或主控制器操作回零后自动复位。
控制方式
牵引逆变器的控制方式经历了凸轮调阻、斩波调压和调频调压(VVVF、三大方式。
由于VVVF交流传动系统具有诸多优点及其技术上已趋成熟,采用VVVF交流传动系统的地铁、轻轨车辆已在世界各国新建地铁、轻轨系统中广泛应用,成为现在地铁、轻轨车辆的主流。
主电路
目前,城市轨道交通车辆牵引逆变器 的典型主电路主要有以下3种:一种是采用1个变流器模块驱动4台牵引电机(1C4M、的车控方式的主电路;一种是采用2个变流器模块驱动4台牵引电机(2C4M、的架控方式的主电路;一种是采用2个变流器模块驱动4台牵引电机(2C4M、的车控方式的主电路。
供电制式
目前供电制式主要有2种:一种是DC 750V供电电压制式,另一种是DC 1 500V供电电压制式。
牵引逆变器主要由2个相同的IGBT变流器模块构成,还包含有控制箱、传感器等部件。牵引逆变器所有对外控制连接器均采用密封结构;3个隔舱采用门锁结构设计,每个隔舱都设计一个密封门,不仅防水防尘,而且使得部件的安装和维护、拆卸更加方便;主电路的输入输出电缆通过电缆夹由铜接头压接,因此使得整柜密封完全能够满足车底设备防护 等级IP54的`要求。
牵引逆变器的作用是什么2牵引变流器由:四象限斩波器、中间电压电路、制动斩波器、脉冲宽度调制逆变器四部分组成。作用是:转换直流制和交流制间的电能量,把来自接触网上的1500V直流电转换为0-1150V的三相交流电,通过调压调频控制实现对交流牵引电动机起动、制动、调速控制。
随着电力电子技术发展,牵引变流器在轨道车辆中的应用也在不断地进步与发展。其中IGBT、GTO、IPM器件属电压驱动的全控型开关器件,脉冲开关频率高、性能好、损耗小,且自保护能力也强。
①电压型逆变器:单相作用原理如图5中a所示,由于换向要求直流侧电压Ud需保持恒定而得名。如果控制电路触发脉冲使器件F1、F2的通断次序如图5中b,则交流侧可得一矩形波电压如图5中c。5c该交流电压幅值为Ud,而频率可由控制回路进行调节。图5中a中的c为支撑直流电压用的支撑电容,D1、D2为当负载电流和电压不同相时做续流用的续流二极管。
异步牵引电动机起动时要求逆变器供出幅值可变的、接近正弦的低频电压,这可用分谐波调制法控制F1、F2的通断顺序来达到。电压型逆变器在控制电路作用下能顺利地转入再生制动。利用这一可逆性又可制成交-直-交电力机车电源侧变流器,它能提供恒定的中间环节直流电压,又可调节交流电网侧的功率因数和改善电流波形,这就是电压型四象限变流器。
②电流型逆变器:电路原理如图6中a,它要求直流侧是一电流源,即Id要相对稳定,这可以采用串联电抗器Ld来达到。如果控制各强迫关断器件的导通顺序(图6中b),则在电机每相绕组中可得到2π/3电角度导通的交变电流(图6中c)。
在低频起动时为了避免因 2π/3矩形波电流而造成过大的电机力矩脉动,也可采用电流分谐波调制方法。电流型逆变器只能调频不能调压,调压功能由电源侧交-直变流器来完成。电流型逆变器已在地铁车辆上应用。
交流-交流变流器 不需经过直流中间环节,可直接将单相交流电变成三相可调频的交流电。这种变流器中较成功的是用次驱动同步型牵引电动机的两组三相反并桥式系统,它在原理上类似一电流型直-交逆变器,并借助于电源和负载电势进行换向。这种类型的变流器已在苏联ВЛ83型电力机车上应用。循环变流器是另一种降频交-交变流器,是燃气轮机车电传动系统可以选择的一种设备。
牵引逆变器的作用是什么3正弦波逆变器与普通逆变器有什么不同
纯正弦波逆变器功能参数要求严格,价格较高,用于对波形参数要求较高的电子电路。而普通逆变器是正弦波、方波、杂波等成分的杂合波形,对于一般用电器可以使用,价格较低。
1、正弦波逆变器输入电路
逆变器的输入通常是直流电,或市电经过整流滤波得到的直流电,这些直流电包括直流电网、蓄电池、光伏电池以及其他方式得到的直流电,通常这些电能不能直接作为逆变器输入侧电压,而是通过一定的滤波电路和EMC电路之后才作为逆变器的输入。
2、逆变主电路
逆变器主电路是由功率开关器件组成的功率变换电路,主电路的结构形式分很多种,不同的输入输出条件下,主电路形式也不相同,每种功率变换电路都有它的优缺点,在实际设计中应考虑最合适的电路拓扑作为主电路结构。
3、控制电路
控制电路按照逆变器输出的要求,通过一定的控制技术产生一组或者多组脉冲电压,通过驱动电路作用于功率开关管,使功率开关管按照指定的次序导通或者关断,最终在主电路输出端得到所需的电压波形。控制电路的作用对于逆变系统至关重要,控制电路的性能直接决定了逆变器输出电压波形的质量。
4、输出电路
输出电路一般包括输出滤波电路和EMC电路,如果输出为直流电,应在后面加入整流电路。对于隔离输出的逆变器,输出电路前级还应有隔离变压器。根据输出是否需要稳压电路,可将输出电路分为开环和闭环控制,开环系统输出量只由控制电路决定,而闭环系统中输出量还受反馈回路影响,使输出更加稳定。
5、辅助电源
控制电路与输入输出电路的某些部分或芯片有特定的输入电压要求,辅助电源可满足电路中特定的电压需求。通常情况下辅助电源由一个或几个DC-DC变换器构成,对于交流输入的场合,辅助电源由整流后的电压与DC-DC变换器组合完成。
6、保护电路
保护电路通常包括输入过压、欠压保护、输出过压、欠压保护、过载保护、过流和短路保护。对于在特定场合工作的逆变器还有其他保护,如在温度很低或者很高的场合需要有温度保护,在某些气压变化的情况下还要有气压保护,在潮湿的环境中要有湿度保护等。
西安地铁一号线一台vvvf逆变器控制几台电机
2台。西安地铁一号线使用的VVVF(VariableVoltageVariableFrequency)逆变器主要用于控制电力传动系统中的牵引电机。根据相关资料,西安地铁一号线的牵引系统采用了三相交流电机驱动,每辆地铁列车通常配备两台牵引电机。
地铁发动机一般在哪一节车厢
地铁发动机,你是指地铁车辆上的牵引电机吧,地铁车辆牵引传动系统一般由受电弓、真空断路器、牵引变压器、牵引逆变器和牵引电机等组成。
地铁车辆根据列车编组数量、列车型号、生产厂家的不同,它的牵引电机分布也有所不同。
例如南京地铁一号线车辆是6节编组:A-B-C-C-B-A,其中B车和C车都是动车,也就是有牵引电机。
地铁电路怎么运行的
地铁电路运行:
1、用第3轨供电,叫供电轨,在走形轨的一侧,在侧面,通过受电靴与第3轨接触,获得动力电。
2、电力机车一般采用受电弓从列车上面的接触网供电,1500V的直流电,通过牵引逆变器来改变电压的大小和频率,满足列车的速度控制。
3、通过钢轨作为回路的一部分回到大地。
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。
地铁siv是什么意思
地铁SIV是“ 辅助逆变器”。
地铁车辆主要部件英文简称:
1 VVVF 交流调压变频主逆变器
2 DCU 牵引控制单元
3 SIV 辅助逆变器
4 IVS 辅助电源开关
5 SPS 车间电源插座
6 HTB 高压供电箱
7 TMS或TCMS 列车监控系统
8 MS/DS 隔离开关
9 EXB 扩展供电箱
10 PIS 无线通讯设备
11 LED 电子显示屏
12 LCD 液晶显示屏
13 EMC 电磁兼容
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