25T客車逆變器的工作原理主講人張嘉ZHENGZHOURAILWAYVOCATIONAL&TECHNICALCOLLEGE客車電氣裝置/BUSELECTRICALINSTALLATION一、結(jié)構(gòu)組成TFG23逆變器箱的組成、參數(shù)與原理TGF23系列型25T客車逆變器箱適用于具有DC6O0V供電電壓的動(dòng)車組、車輛或其它具有相應(yīng)供電制式及功率等級的設(shè)備。該逆變器箱包括2臺(tái)35kVA的逆變電源裝置和1臺(tái)不小于10kVA的變壓器。逆變電源為空調(diào)、電加熱器以及其他車載交流380V用電設(shè)備供電，變壓器為AC220V用電設(shè)備供電。TFG23逆變器箱的組成、參數(shù)與原理TGF23系列包括提供給長客廠的TGP23型及TGF23D型(高寒高包車用)、提供給四方廠的TGF23A型(軟硬車用)、TGF23B(高包車用)、TGF23C(餐車用)。TGF23D型逆變器箱與其余四種的主要區(qū)別在于其三相變壓器容量為15kVA，其他為12KVA。其余四種之間的主要區(qū)別體現(xiàn)在柜體吊裝和出線規(guī)劃方面的差異。TFG23逆變器箱的組成、參數(shù)與原理二、主要技術(shù)參數(shù)TFG23逆變器箱的組成、參數(shù)與原理三、25T–2×35kVA＋12kVA逆變器工作原理（一）主電路的組成1．輸入輸出隔離電路圖中的KM1、KM3電磁接觸器，其主要功能是在逆變器、輸入電路或輸出負(fù)載發(fā)生故障時(shí)實(shí)施隔離，防止故障擴(kuò)散。TFG23逆變器箱的組成、參數(shù)與原理2.中間支撐電路主要由濾波電容C1、C2組成。其主要功能是濾平輸入電路的電壓紋波，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，使直流電壓平穩(wěn)。由于逆變器功率較大，因此濾波電容的容量較大，一般使用電解電容。R1和R2的另一個(gè)作用是在逆變器停止工作時(shí)，將電容上的電壓放掉。但由于電解電容的電壓等級限制（一般最高工作電壓為450V），需要兩個(gè)電容串聯(lián)后再并聯(lián)。由于電容自身參數(shù)的離散，使得串聯(lián)的兩個(gè)電容電壓無法完全一致，因此采用電容兩端并聯(lián)均壓電阻的方法，如圖中的R1和R2。TFG23逆變器箱的組成、參數(shù)與原理3.緩沖電路由R0和KM2組成。電容的特性是電壓不能突變，因此在合閘瞬間，電容的電壓很低，基本可以認(rèn)為瞬間短路，因此對電源造成很大的沖擊電流，這個(gè)電流足以使保護(hù)熔斷器熔斷，因此逆變器電路一般都有輸入緩沖電路。其工作原理為：在輸入端施加電壓時(shí)，先通過緩沖電阻R0對電容充電，當(dāng)電容電壓充到一定值時(shí)（比如540V），KM2吸合，將R0短路。只有電阻R0短路后，三相逆變電路才能啟動(dòng)工作。TFG23逆變器箱的組成、參數(shù)與原理4．橋式三相逆變電路由V1~V6組成的橋式三相逆變主電路是逆變器的核心電路，目前大部分逆變器采用IGBT和IPM作為開關(guān)器件。TFG23逆變器箱的組成、參數(shù)與原理5．交流濾波電路由L1～L3和C1～C3組成，主要是將逆變器輸出的PWM波變成準(zhǔn)正弦波。早期的逆變器輸出波形PWM波，諧波含量高，很多負(fù)載無法適應(yīng)。根據(jù)鐵路新的技術(shù)條件要求，25T客車使用的逆變器輸出為正弦波，由于驅(qū)動(dòng)和保護(hù)技術(shù)的不斷完善，使逆變器的調(diào)制頻率提高，最高可達(dá)到6k～8k，因而濾波電感和電容的體積并不太大。導(dǎo)通順三相逆變器的主電路如圖所示圖中，輸入端為A、B，輸出為U、V、W，右上角為V1～V6的導(dǎo)通順序，陰影部分為各個(gè)IGBT的導(dǎo)通時(shí)間，每一格的時(shí)間為л/3。根據(jù)各IGBT的導(dǎo)通順序，可以繪出U、V、W的線電壓波形。三相線電壓之間的相位差為2л/3，幅值與直流電壓Ud相等，只要按照一定的順序控制6個(gè)逆變管的導(dǎo)通與截止，就可以把直流電逆變成三相交流電。導(dǎo)通順序T1、T2時(shí)間內(nèi)，V1、V4同時(shí)導(dǎo)通，U為+，V為-，UUV為+且Um=Ud。根據(jù)各IGBT的導(dǎo)通順序，可以繪出U、V、W的線電壓波形。(1)(2)每一格時(shí)間為π/3導(dǎo)通順序T3、T4時(shí)間內(nèi)，V3、V6同時(shí)導(dǎo)通，V為+，W為-，UVW為+且Um=Ud。T6、T1時(shí)間內(nèi)，V4、V5同時(shí)導(dǎo)通，V為-，W為+，UVW為-且Um=-Ud。(3)(4)Ouωt>Ouωt>T5、T6時(shí)間內(nèi)，V5、V2同時(shí)導(dǎo)通，W為+，U為-，UWU為+且Um=Ud。T2、T3時(shí)間內(nèi)，V1、V6同時(shí)導(dǎo)通，W為-，U為+，UWU為-且Um=-Ud。(5)(6)逆變器的保護(hù)功能逆