城轨电气线路分析及故障排除 毕业设计(3)

2019-04-02 22:09

包括各冷却用风机、变压器冷却用油泵、变流器冷却用水泵,为制动、受电弓等各种气动机械装置提供风源的空气压缩机等C。

1.2 辅助供电系统组成

辅助供电系统主要由EMC滤波电路预充电及过压保护电路SIBCOS控制器,D C/DC转换器,辅助逆变器及三相滤波输出电路和充电机等组成同时在预充电及过 压保护电路前配置紧急蓄电池启动电路。

辅助供电系统的启动由输入端高压情况和列车控制与诊断系统的控制来决定.每个辅助逆变器系统配置一个切除开关用来进行手动切除控制.该切除开关安装在带锁的Tc车电器柜内切除辅助逆变器时,辅助逆变器断开输入端的DC1500V接触器和输出端三相AC380V输出接触器 。

1.3辅助供电系统供电方式

分散供电 城轨车辆大都采用2M1T构成单元,由两个单元构成一列车,每节车辆均配备一台静止逆变器每个单元共用一台DC110V控制电源。每节车辆的辅助逆变器的容量为75-80KVA,DC110V控制电源功率为25KW.这种配备多种静止逆变器的供电方式称为分散供电。

集中供电 轻轨车辆大都采用1M1T构成单元,由两个单元构成一列车,每个单元只配备一台静止逆变器,约25KW,这种供电方式称为集中供电。

1.4 辅助供电构成方案

1)斩波器稳压再逆变,变压器降压隔离 2)三点式逆变器逆变,变压器降压隔离 3)电容分压双重逆变,隔离变压器构成12脉冲 4)二点式逆变器逆变,滤波器与变压器降压隔离 5)直-直变换,高频变压器隔离再逆变 6)DC110V控制电源构成方案

目前城轨车辆辅助供电系统中,获得DC110V中控制电源主要有两种不同途径。通过静止逆变器,50Hz隔离降压变压器降压再整流滤波来实现。通过直-直变换器直接接电网,经高频变压器隔离,再整流滤波得到DC110V控制电压。

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第2章 城轨车辆辅助电路主要元件介绍

2.1 变换器

无论那一种DC/DC变换器,主回路使用的元件只是电子开关、电感、电容。电子开关只是迅速地开通,快速地关断这两种状态,并且快速地进行转换。只有力求快捷,使开关快速的渡过线性放大区,状态转换引起的损耗才小。目前使用的电子开关多是双极型晶体管,功率场效应管,逐渐普及的有IGBT管,还有各种特性较好的大功率开关元件,例如SITH(静电感应晶闸管)和MCT(场控制晶体闸流管)。

图2-1 变换器原理图

2.2 静止逆变器

静止逆变器的主要参数如下:

电源模块形式 IGBT 冷却方式 自然风冷 控制 微机数字控制

容量特性 DC110V 18KW;DC24 V 2KW

交流输出 三相AC380V,50Hz,三相四线制220V

负载功率因数 >0.85 (感性负载)

电压精度 AC380V±5% 频率精度 50Hz±1Hz 波形畸变因数 <5% 20%以内 瞬间电压变化范围 ±

150V/20ms)。 输入电压突变 DC±瞬间电压变化调整时间 <0.1秒

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图2-2 逆变器基本结构原理图

2.3 线路滤波器

线路滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路。随着电子市场的不断发展城轨交通滤波器也越来越被广泛生产和使用,是国内著名的电源滤波器制造商, 公司是集设计、生产、销售于一体的实业公司滤波器(filter)是指减少或消除谐波对电力系统影响的电气部件。上恒电子滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过滤波而得到纯净的电源。滤波器主要分为有源滤波器和无源滤波器。主要作用是让有用信号尽可能无衰减的通过,对无用信号尽可能大的反射。滤波器一般有两个端口,一个输入信号、一个输出信号,利用这个特性可以选通通过滤波器的一个方波群或复合噪波,而得到一个特定频率的正弦波。滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过,而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制,它实质上是一个选频电路。

图2-3线路滤波器基本电路图

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2.4 隔离变压器

隔离变压器属于安全电源,一般用来机器维修、保养用,起保护、防雷、滤波作用。隔离变压器是一种1/1的变压器。初级单相220V,次级也是单相220V。或初级三相380V,次级也是三相380V。首先通常我们用的交流电源电压一根线和大地相连,另一根线与大地之间有220V的电位差。隔离变压器的主要作用是:使一次侧与二次侧的电气完全绝缘,也使该回路隔离。 另外, 利用其铁芯的高频损耗大的特点, 从而抑制高频杂波传入控制回路。 用隔离变压器使二次对地悬浮,只能用在供电范围较小、线路较短的场合。此时,系统的对地电容电流小得不足以对人身造成伤害。 还有一个很重要的作用就是保护人身安全!隔离危险电压。

图2-4隔离变压器基本原理图

2.5 斩波器

斩波器原理利用功率组件对固定电压之电源做适当之切割以达成负载端电压改变之目的。若其输出电压较输入之电源电压低,则称为降压式(Buck )直流斩波器,若其输出电压较输入之电源电压高,则称为升压式(Boost)直流斩波器;如图1(a)所示为直流斩波器基本电路图,图1(b)所示为负载电压波形,可看出当直流斩波器导通(Ton)时,负载端之电压Vo等于电源电压Vs,当直流斩波器截止(Toff)时,负载端之电压Vo如此适当的控制直流斩波器可使直流电源断续的出现在负载测,只要控制直流斩波器的导通时间,即可改变负载的平均电压。将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为DC/DC变

斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式,Ts(周期)不变,改变Ton(通用,Ton为开关每次接通的时间),二是频率调制方式,Ton不变,改变Ts(易产生干扰)。

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图2-5 滤波器结构原理图

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