รถไฟแม็กเลฟความเร็วสูงที่ดำเนินการในเซี่ยงไฮ้คือรถไฟแม็กเลฟ TR08 นำเข้าจากประเทศเยอรมนี ซึ่งใช้มอเตอร์ซิงโครนัสเชิงเส้นแบบสเตเตอร์ยาวและระบบลอยนำกระแสคงที่ ระบบจ่ายไฟแบบฉุดแสดงไว้ในรูปที่ 1 และประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง (110kv/20kv) หม้อแปลงอินพุต ตัวแปลงอินพุต อินเวอร์เตอร์ และหม้อแปลงเอาท์พุต
ระบบจ่ายไฟแบบฉุดลากของรถไฟแม็กเลฟถูกแปลงจากแรงดันไฟฟ้ากริด 110kv เป็น 20kv ผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง จากนั้นแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ±2500v โดยหม้อแปลงอินพุตและตัวแปลงอินพุต แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจากดีซีลิงค์จะถูกแปลงเป็นไฟ AC สามเฟสที่มีความถี่แปรผัน (0~300Hz) แอมพลิจูดแปรผัน (0~×4.3kv) และมุมเฟสที่ปรับได้ (0~360°) ด้วยไฟสามเฟสสาม -พอยต์อินเวอร์เตอร์แทรคเตอร์คอนเวอร์เตอร์ของรถไฟแม็กเลฟมีสองโหมดการทำงาน:
(1) โหมดเอาต์พุตโดยตรงของการปรับความกว้างพัลส์ของอินเวอร์เตอร์คือโหมดเอาต์พุตเมื่อมอเตอร์ทำงานที่ความถี่ต่ำ โดยมีความถี่ในการสลับ 0 ~ 70Hz ในเวลานี้ อินเวอร์เตอร์สามจุดสองชุดเชื่อมต่อแบบขนาน และเอาต์พุตเชื่อมต่อผ่านขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเอาท์พุตดังแสดงในรูปที่ 1 ในเวลานี้ ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเอาท์พุตจะเทียบเท่ากับ เครื่องปฏิกรณ์สมดุลแบบขนาน และยังมีบทบาทในการกรองอีกด้วย
(2) โหมดเอาต์พุตของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นโหมดเอาต์พุตเมื่อมอเตอร์ทำงานที่ความถี่สูง โดยมีความถี่ในการสลับ 30Hz~300Hz ในเวลานี้ อินเวอร์เตอร์สองชุดในตัวแปลงแรงดึงหลักเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับด้านหลักของหม้อแปลงเอาท์พุต และเอาท์พุตจะถูกเอาท์พุตหลังจากที่หม้อแปลงเอาท์พุตเพิ่มแรงดันไฟฟ้า
หม้อแปลงอีเอฟดี หม้อแปลงอีไอ หม้อแปลงพีคิว
3.1 ตัวแปลงอินพุต
ส่วนหน้าของตัวแปลงอินพุตประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงและหม้อแปลงอินพุต หม้อแปลงอินพุตประกอบด้วยหม้อแปลงเรียงกระแสสองตัว ซึ่งมีหน้าที่ลดแรงดันไฟฟ้ากริดไฟฟ้าแรงสูงผ่านหม้อแปลงรอง จากนั้นจึงส่งไปยังตัวแปลงอินพุต สำหรับหม้อแปลงเรียงกระแสแรงดันสูงความจุขนาดใหญ่ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแก้ไข มีการใช้สะพานเรียงกระแส 6 พัลส์สองชุด หม้อแปลงเรียงกระแสแต่ละชุดใช้พลังงานจากขดลวดสามเฟสสองชุด, ทางแยก y หนึ่งชุดและทางแยก d หนึ่งชุด ระบบตัวแปลงแบบคงที่ใช้โครงร่างของหม้อแปลงสามขดลวดเฟสเดียวสามตัว ซึ่งเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างโครงร่างหม้อแปลงเรียงกระแสกลุ่ม y/y, d ที่แสดงในรูปที่ 2 ผ่านการเชื่อมต่อที่กำหนดของแต่ละขดลวด ข้อดีหลักคือ:
(1) ความจุอะไหล่ขนาดเล็ก ประหยัดกว่า
(2) ความจุเดี่ยวขนาดเล็ก ง่ายต่อการตอบสนองความต้องการการขนส่งสำหรับขนาดอุปกรณ์
(3) สามารถจัดเรียงขดลวดทั้งสามไว้บนคอลัมน์หลักเดียวกัน ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียฮาร์มอนิกของหม้อแปลงไฟฟ้า
เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าดีซีลิงค์ของวงจรระดับกลาง และลดแรงกระตุ้นด้านกริด วงจรเรียงกระแสแต่ละตัวของระบบจะประกอบด้วยบริดจ์วงจรเรียงกระแสสามเฟสแบบหกพัลส์ที่ควบคุมอย่างเต็มที่ และบริดจ์วงจรเรียงกระแสแบบสามเฟสแบบหกพัลส์ที่ไม่มีการควบคุม ดังแสดงในรูปที่ 2 ด้วยวิธีนี้ วงจรเรียงกระแสทั้งสองชุดจะเชื่อมต่อกันแบบอนุกรม และจุดกึ่งกลางจะต่อสายดินผ่านความต้านทานสูง (ดังแสดงในรูปที่ 1) ทำให้เกิดการเชื่อมต่อ DC วงจรกลางที่มีศักย์สามศักย์ . แรงดันไฟฟ้าของดีซีลิงค์สามารถควบคุมได้ ตั้งแต่ 2×1500V ถึง 2×2500V และกระแสไฟที่กำหนดคือ 3200A เพื่อให้ได้กระแส DC แบบเรียบ เครื่องปฏิกรณ์แบบปรับเรียบจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมในวงจรระดับกลาง ในเวลาเดียวกัน เพื่อป้องกันไม่ให้บริดจ์วงจรเรียงกระแสและการเชื่อมต่อ DC จากแรงดันไฟฟ้าเกิน การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินด้าน DC จึงถูกนำมาใช้ ในวงจรกลางลิงค์ DC มีไทริสเตอร์และตัวต้านทานกำลังสูงพร้อมระบบป้องกันการคายประจุเป็นอุปกรณ์ดูดซับด้าน DC เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าเกิน นอกจากนี้ จุดกึ่งกลางของการเชื่อมต่อ DC ของวงจรระดับกลางจะต่อสายดินผ่านการป้องกันความต้านทานสูง และมีการแสดงข้อผิดพลาดของกราวด์
3.2 อินเวอร์เตอร์ฉุด
(1) โครงสร้างอินเวอร์เตอร์
โครงสร้างของหนึ่งเฟสในอินเวอร์เตอร์สามเฟสของรถไฟ Shanghai Maglev แสดงในรูปที่ 3 ท่อหลักใช้อุปกรณ์ควบคุมเต็มรูปแบบ GTO วงจรหลักใช้หลอดหลักสองหลอดต่ออนุกรมกันโดยมีไดโอดหนีบอยู่ที่จุดกึ่งกลาง วงจรนี้เรียกอีกอย่างว่าอินเวอร์เตอร์แบบฝังสามจุด (หรือจุดกึ่งกลางสามระดับ) ซึ่งสามารถลดความต้านทานแรงดันไฟฟ้าของท่อหลักลงได้ครึ่งหนึ่ง ในเวลาเดียวกัน ภายใต้ความถี่สวิตชิ่งและโหมดควบคุมเดียวกัน ฮาร์โมนิคของแรงดันเอาต์พุตหรือกระแสจะน้อยกว่าของสองระดับ และแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปที่สร้างโดยแรงดันเอาต์พุตที่ปลายมอเตอร์ก็น้อยกว่าเช่นกัน ซึ่งเป็นประโยชน์ในการยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์
ท่อหลักสี่ท่อของแต่ละแขนบริดจ์มีชุดเปิด-ปิดที่แตกต่างกันสามแบบ และเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าต่างกันตามลำดับ (ดูตารางที่ 1) แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของ GTO หลักคือ 4.5kV และกระแสสูงสุดคือ 4.3ka อินเวอร์เตอร์สามจุดกำหนดให้ไม่สามารถเปิด V1 และ V4 หลักพร้อมกันได้ และพัลส์ควบคุมของ V1 และ V3, V2 และ V4 นั้นตรงกันข้ามกัน นอกจากนี้การแปลงการเปิด-ปิดหลักข้างต้นจะต้องเป็นไปตามหลักการเปิด-ปิดก่อนแล้วเปิดใหม่
อินเวอร์เตอร์สามระดับได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์สองระดับ การแนะนำเทคโนโลยีการควบคุมที่สมบูรณ์ของอินเวอร์เตอร์สองระดับในอินเวอร์เตอร์สามระดับทำให้เกิดกลยุทธ์การควบคุมอินเวอร์เตอร์ที่หลากหลาย ในปัจจุบัน กลยุทธ์การควบคุมที่เป็นผู้ใหญ่มากขึ้นที่ใช้สำหรับอินเวอร์เตอร์สามระดับคือ: วิธีการควบคุมพัลส์เดี่ยว, วิธีการควบคุม SPWM คลื่นมอดูเลตคู่บนและล่าง, วิธีการควบคุม PWM การนำไฟฟ้า 120°, วิธีการควบคุม PWM แบบเซเฟส 90°, การเบี่ยงเบนที่อาจเกิดขึ้นจากจุดที่เป็นกลาง วิธีการควบคุม PWM การสลับความถี่ วิธีการควบคุม PWM ที่เหมาะสมที่สุด วิธีการกำจัดฮาร์มอนิกลำดับต่ำเฉพาะ (SHEPWM) วิธีการควบคุมเวกเตอร์พื้นที่แรงดันอินเวอร์เตอร์ (SVPWM) สามระดับ และวิธีการควบคุมเวกเตอร์พื้นที่การปราบปรามแรงดันไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นที่จุดเป็นกลาง [2,3 ]
(2) วงจรขับเคลื่อน GTO
วงจรขับเคลื่อน GTO กำลังสูงต้องแก้ปัญหาการแยกและป้องกันการรบกวนก่อน สัญญาณพัลส์ทริกเกอร์ของ GTO ในอินเวอร์เตอร์ฉุดหลักของรถไฟ Maglev เซี่ยงไฮ้จะถูกส่งโดยสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ดังนั้นจึงแก้ไขปัญหาการแยกตัวและป้องกันการรบกวนได้ จึงมั่นใจในความแม่นยำของพัลส์ทริกเกอร์ GTO และมั่นใจทางอ้อมในความปลอดภัยในการขับขี่ของ Maglev รถไฟ. นอกจากนี้ สิ่งสำคัญในการพิจารณาว่าวงจรขับเคลื่อน GTO กำลังสูงสามารถทำงานได้ตามปกติหรือไม่นั้นอยู่ที่แหล่งจ่ายไฟ แอมพลิจูดของพัลส์ทริกเกอร์เกต GTO ควรสูงเพียงพอ และขอบนำควรสูงชัน ในขณะที่ขอบต่อท้ายควรอ่อนโยนกว่า เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดนี้ แหล่งจ่ายไฟไดรฟ์เกตของ GTO ในอินเวอร์เตอร์ฉุดหลักของรถไฟ Maglev คือ 45V/27A และสัญญาณขอบท้ายและสัญญาณแรงดันไฟฟ้าของพัลส์ทริกเกอร์ GTO จะถูกส่งกลับไปยังระบบควบคุม นอกจากนี้ อินเวอร์เตอร์ฉุดหลักของรถไฟ Maglev เซี่ยงไฮ้ยังใช้การป้องกันที่หลากหลาย เช่น การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินของเซอร์กิตเบรกเกอร์ ขีดจำกัดกระแสไฟป้องกันกระแสเกิน การหยุดชะงักของพัลส์ และการตรวจจับความผิดปกติของกราวด์
(3) วงจรการดูดซึม
วงจรการดูดกลืนของ GTO มีมากมาย วงจรการดูดซึมของอินเวอร์เตอร์ฉุดหลักสามระดับของรถไฟ Shanghai Maglev แสดงในรูปที่ 3 วงจรการดูดซึมจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่า di/dt และ du/dt ของ GTO ไม่เกินค่าที่อนุญาตที่ระบุเมื่อเป็น การทำงาน. ด้วยวิธีนี้ วงจรการดูดซับของ GTO จะต้องมีตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ C ในรูปที่ 3 ตัวเหนี่ยวนำ L1, L2 และ GTO เชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อจำกัด di/dt ของ GTO ไดโอด D11, D12, ตัวต้านทาน R1 และตัวเหนี่ยวนำ L1 สร้างวงจรปล่อยพลังงานของตัวเหนี่ยวนำเอง ตัวเก็บประจุ C11 และ C12 ใช้เพื่อจำกัด du/dt ของ GTO และไดโอด D12 และ D13 จะสร้างวงจรปล่อยพลังงานของตัวเก็บประจุ เมื่อเทียบกับวงจรการดูดซับ RCD วงจรการดูดซับข้างต้นจะเพิ่มตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ C12 ดังนั้นตัวเก็บประจุการดูดซับแบบปิด C11 จึงเป็นครึ่งหนึ่งของค่าความจุของวงจรการดูดซับ RCD ดังนั้นการสูญเสียจึงลดลงครึ่งหนึ่งด้วย ในเวลาเดียวกันตัวเก็บประจุ C12 มีบทบาทในการจับยึดแรงดันไฟฟ้าซึ่งใช้เพื่อลดแรงดันไฟเกินของ GTO สำหรับอินเวอร์เตอร์ขนาด 1500kva การสูญเสียของวงจรการดูดซึมนี้จะใกล้เคียงกับการสูญเสียของวงจรการดูดซึมแบบอสมมาตรโดยประมาณ
หม้อแปลงไฟฟ้าชนิด ER หม้อแปลงชนิดข้อต่อ หม้อแปลงแกนเฟอร์ไรต์ 5V-36V
4 บทสรุป
ระบบจ่ายไฟแบบฉุดของรถไฟ maglev ความเร็วสูงของเซี่ยงไฮ้มีลักษณะดังต่อไปนี้:
(1) ใช้มอเตอร์ซิงโครนัสเชิงเส้นความเร็วสูงแบบธรรมดา ระบบจ่ายไฟแบบฉุดทั้งหมดวางอยู่บนพื้นดินและไม่ถูกจำกัดด้วยพื้นที่ของตัวรถ ซึ่งเอื้อต่อวิธีการจ่ายไฟสามขั้นตอนที่มีประสิทธิภาพสูงสุด
(2) ใช้เทคโนโลยีตัวแปลงสามระดับที่ยึดจุดที่เป็นกลางซึ่งเหมาะสำหรับโอกาสไฟฟ้าแรงสูงและกำลังสูง หลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยตรงของไทริสเตอร์ GTO เพื่อให้สามารถใช้ความจุของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงได้อย่างเต็มที่
(3) มีการใช้บริดจ์เรกติไฟเออร์ 12 พัลส์แบบปรับได้สองชุดในตัวแปลงอินพุต ซึ่งไม่เพียงแต่ลดฮาร์โมนิคและการรบกวนเท่านั้น แต่ยังระงับการเบี่ยงเบนของศักย์จุดกึ่งกลางด้วย
(4) ไทริสเตอร์และ GTO ใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงในการส่งสัญญาณพัลส์ ซึ่งมีประสิทธิภาพการป้องกันการแทรกแซงสูง ระบบจ่ายไฟและระบบควบคุมการยึดเกาะถนนเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญในการควบคุมการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของรถไฟแม็กเลฟ หลักการและโครงสร้างของมันจำเป็นต้องมีการวิจัยและวิเคราะห์เพิ่มเติม
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. เป็นผู้ผลิตที่เชี่ยวชาญด้าน R&D การผลิตและการขายหม้อแปลงความถี่สูงและต่ำ, ตัวเหนี่ยวนำและแหล่งจ่ายไฟไดรเวอร์ LED
บริษัทก่อตั้งขึ้นในเซินเจิ้น ซึ่งเป็นแนวหน้าในการปฏิรูปและเปิดประเทศของจีน และก่อตั้งขึ้นในปี 2009 ตลอดหลายปีที่ผ่านมา เราเติบโตและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ภายในปี 2567 เรามีประสบการณ์ 15 ปีในการผลิตหม้อแปลงความถี่สูง และประสบการณ์ที่ซับซ้อนของเราทำให้ XuanGe Electronics มีชื่อเสียงที่ดีในตลาดในประเทศและต่างประเทศ
เรายอมรับคำสั่งซื้อ OEM และ ODM ไม่ว่าคุณจะเลือกเป็นผลิตภัณฑ์มาตรฐานจากแคตตาล็อกของเราหรือขอความช่วยเหลือในการปรับแต่ง โปรดอย่าลังเลที่จะหารือเกี่ยวกับความต้องการในการจัดซื้อของคุณกับ XuanGe ราคาจะตอบสนองคุณอย่างแน่นอน
วิลเลียม (ผู้จัดการฝ่ายขายทั่วไป)
186 8873 0868 (แอพอะไร/เราแชท)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
เวลาโพสต์: May-30-2024