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文檔簡介

磁懸浮車輛主電路主講:江冀海電話引系統主電路主要功能是受流得電,在庫用電源與第三軌供電之前實現供電轉換,為列車提供牽引力與電制動力,對列車提供牽引控制和系統保護。常導中低速磁浮列車按3節編組,車輛采用DC1500V直流供電制式,每節車均配置有牽引逆變器和牽引電機,牽引電機采用直線感應電機,每節車的電機采用5串(相序交錯)2并方式聯結。6.2主電路電氣設備牽引系統主電路主要由受流器、避雷器、高壓分線箱、高壓電器柜、電抗器、牽引逆變器、直線感應電機組成。牽引系統采用恒電流恒滑差頻率控制方式。列車電制動時,在高速范圍內采用再生制動。在低速區時,直線感應電機的再生制動力達不到規定值時采用反向制動,此時受流軌為直線感應電機提供電能。6.2主電路電氣設備6.2主電路電氣設備

每個Mc車有兩對受流器,當任何一對受流器損壞時,其它受流器仍能保證列車正常運行。牽引和反向制動時受流器從受流軌獲取列車所需的電能,再生制動時,受流器向電網饋送部分再生能量。每個受流器通過滑板與受流軌接觸,通過導線與車高壓分線箱相連。6.2主電路電氣設備6.2.1受流器一節Mc車的受流器滿足整車的供電要求,保證在兩對受流器故障時,其它兩對受流器能給整列車提供電流,在3對受流器故障時,列車減半功率運行。額定電壓為DC1500V,額定電流為600A。6.2主電路電氣設備6.2.1受流器避雷器主要作用:當車體遭到雷擊時,處于懸浮行駛車輛的車體遭到雷擊時,按照車體~懸浮模塊~空氣(懸浮差距)~軌道的順序流動;當正極軌遭到雷擊時,避雷器保護車輛電器設備不受雷電影響而損壞。設計參數為:額定電壓為2400VDC;標稱放電電流為10kA。6.2主電路電氣設備6.2.2避雷器高壓分線箱內主要設備包括:熔斷器、庫用插座、接地保護裝置、隔離轉換開關。熔斷器的主要作用是保護受流器,不使其承受長時間的過電流。庫內電源插座只設在兩個端車,提供DC1500V電源,其每個插座的功率滿足3節車空車懸浮系統、輔助系統調試。工作電壓:1800V,工作電流:≤330A.車輛通過接地保護裝置(在箱體外的接地電阻、并聯的電容和二極管)接車體釋放靜電。6.2主電路電氣設備6.2.3高壓分線箱高壓分線箱通過電纜與受流器和高壓電器柜相連,對高壓電器柜提供庫內供電和第三軌供電兩種方式的電源。庫用供電時,封鎖牽引。車輛上線運行時,庫用轉換刀開關(即隔離轉換開關)為正常位,高壓分線箱的輸出與受流器相連,車輛經受流器由受流軌供電。當車輛庫內檢修調試時,庫用轉換刀開關打到庫用位,高壓分線箱的輸出與庫用電源插座相連,車輛由庫用電源供電。庫用轉換開關輔助觸點狀態反饋給控制系統實現安全防護。6.2主電路電氣設備6.2.3高壓分線箱高壓電器柜在主電路結構上位于高壓分線箱之后,電抗器和牽引逆變器之前,主要由高速斷路器、接觸器以及相關的輔助器件組成。基本功能是:作為牽引逆變器直流回路的預充電和快速放電單元,對牽引逆變器以及整個交傳系統進行保護。漏電流超過50A時執行保護動作,跳開主斷路器;牽引主電路中電流大于1500A時,跳開主斷路器。高壓電器柜具有以下主要特點:主要部件模塊化設計,易于安裝、拆卸和維修;柜體輕量化、小型化設計,節約空間;低感母排技術,無吸收電路;熱管冷卻方式,無環境污染、噪音小;再生制動,節約能源;有優良的動態響應;控制系統微機化、數字化、網絡化、信息化等特點。6.2主電路電氣設備6.2.4高壓電器柜6.2主電路電氣設備6.2.4高壓電器柜電容充放電:當工作電源向電容充電時,通過充電接觸器、充放電電阻(電阻值為75Q)向支撐電容充電,以防止充電電流過大。當支撐電容的電壓達到一定值時,閉合短接接觸器,經過一定時間,充電接觸器斷開,充電完成。當電路出現故障或列車進段整修,則放電電阻與隔離開關形成直流支撐電容的快速放電回路,從而使電容通過充放電電阻快速放電。6.2主電路電氣設備6.2.4高壓電器柜主電路故障保護:當主電路出現嚴重故障例如主電路電器部件故障、網壓或直流電壓過壓、直流側電流過流、主電路接地、IGBT元件故障、等時,傳動控制單元(DCU)控制高速斷路器斷開,以實現主電路的故障保護。同時高速斷路器能對檢測出的過電流進行快速響應,以實現主電路短路瞬時保護。當出現過流時也可以通過熔斷主熔斷器進行保護。6.2主電路電氣設備6.2.4高壓電器柜主電路的隔離:可用隔離開關對主電路進行隔離以及通過機械聯鎖開關將支撐電容器的放電回路短接,以保證安全。漏電流的檢測:可以通過高壓電器箱的主電路電流傳感器LH、LH2采集的值進行比較,來檢測主電路中是否有漏電流。6.2主電路電氣設備6.2.4高壓電器柜網壓檢測:為系統檢測電網電壓,通過網壓傳感器將準確的電網電壓報給司機室。匯流和分流功能:高壓電氣系統從受流軌得電,并為電氣牽引系統提供電能。高壓回路及牽引系統的保護:當高壓回路或者牽引系統通過高壓供電時發生短路、過流時熔斷器保護。6.2主電路電氣設備6.2.4高壓電器柜電抗器與支撐電容等一起組成直流濾波電路,其主要作用是:實現對牽引系統主電路直流側電壓波動的限制和避免高次諧波對電網及軌道信號的影響。此外在逆變器發生故障時,電抗器限制直流電流的上升率,以便在檢測到逆變器故障時,有時間讓高速斷路器在電流限值內分斷,以避免逆變器短路而對電網產生沖擊。當出現過流時也可以通過熔斷主熔斷器進行保護。當線路中出線尖峰電壓時,通過濾波電抗器吸收。6.2主電路電氣設備6.2.5電抗器牽引逆變器的基本功能是:把從供電電網獲得的直流電壓變換成頻率和幅值都可調的三相交流電壓,給直線感應電機供電。VVVF逆變器由三相逆變器模塊與過壓保護斬波器模塊組成。每輛車的牽引系統包括1臺VVVF逆變器,每臺逆變器給10臺直線感應電機供電。當列車實施再生制動時,能量由牽引逆變器回饋到線路上。過電壓抑制斬波:為了防止直流電壓上升超過允許范圍以及電空制動的平滑轉換,需要通過開通過壓斬波支路來降低相應的過電壓或維持電制動在一定的時間內才完全降低至切除。牽引或制動工況時,通過觸發導通斬波模塊,能抑制因受流器跳動等原因引起的瞬時過電壓。6.2主電路電氣設備6.2.6牽引逆變器牽引逆變器具有以下主要特點:主要部件模塊化設計,易于安裝、拆卸和維修;柜體輕量化、小型化設計,節約空間;低感母排技術,無吸收電路;熱管冷卻方式,無環境污染、噪音小;再生制動,節約能源;有優良的動態響應;控制系統微機化、數字化、網絡化、信息化等特點。6.2主電路電氣設備6.2.6牽引逆變器6.2主電路電氣設備6.2.6牽引逆變器故障診斷及保護:提供逆變模塊全部IGBT元件的故障反饋信號(開關量),DCU結合其狀態反饋來實施逆變IGBT元件故障的保護功能。電壓電流檢測:具有檢測直流側電壓、電流及電機側電流的功能。充放電電路:1)當牽引逆變器開始運行時,通過預充電電阻對中間直流電容進行充電,再閉合線路接觸器,這樣可以避免大的電流沖擊。2)電路出現故障或列車進段整修,則放電電阻與隔離開關形成直流支撐電容的快速放電回路,從而使電容通過充放電電阻快速放電。6.2主電路電氣設備6.2.6牽引逆變器中間支撐電容:中間支撐電容作為儲能器,起緩沖和平滑中間直流回路電壓的作用。在一個短的時間周期內輸入和輸出中間回路的能量不相等,需要支撐電容對牽引逆變器和直線感應電機進行能量解耦。PWM逆變電路:9PWM逆變電路根據運行要求,將中間直流電壓變換為所需要的頻率和幅值的三相交流電壓,提供給直線感應電機。故障診斷及保護:提供逆變模塊全部IGBT元件的故障反饋信號(開關量),DCU結合其狀態反饋來實施逆變IGBT元件故障的保護功能。6.2主電路電氣設備6.2.6牽引逆變器牽引電機采用直線感應電機,每節車的電機采用5串(相序交錯)2并方式聯結。6.2主電路電氣設備6.2.7直線感應電機6.2主電路電氣設備6.2.7直線感應電機6.2主電路電氣設備6.3主電路工作原理兩端Mc車的牽引系統完全一致。列車在Mc車上配置有高壓分線箱,高壓分線箱給本車高壓電器柜供電,同時Mc車的高壓電器柜通過電纜與M車高壓電器柜相連,保證每單元高壓貫通。6.2主電路電氣設備6.3主電路工作原理6.2主電路電氣設備6.3主電路工作原理列車損失1/3動力時,列車降速運行,不影響車輛其他功能。列車

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