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2 8 变流技术与电力牵引 3/2004 变流技术 提高大功率逆变器的输出电压 加贺 重夫 等 （日） 【摘要】日本磁悬浮铁路,基于降低成本,研究出在不改变主电路结构前提下提高大功率逆变器输出电压的控 制方式,并将其应用于山梨试验线上,通过运行试验确认了其特性,获得了满意的结果。 关键词：磁悬浮铁路； 直线电机；变流器； 逆变器控制；输出电压 + 中图分类号：U264.37 文献标识码：A 文章编号：1671-8410(2004)03-0028-04 Abstract: without changing the main circuit configuration. Key words: 1 引言 电方式，平常采用2台逆变器供电，分区切换时则采 用3台逆变器供电。 磁悬浮铁路，以安装在列车上的超导磁铁与地面 推进线圈构成的地面一次式直线同步电动机（LSM）作 为驱动系统。在相当于LSM电枢线圈的推进线圈上， 要通进与列车位置、速度及LSM的推力大小相应的电 流，这就需要用可变频多压 （VVVF）的变流器，现在 采用的是脉宽调制 （PWM）逆变器。 新干线等铁路是采用几台VVVF变流器驱动一列 车，所以变流器的输出功率不大。而磁悬浮铁路只用 2组变流器驱动一列车，所以需要大功率的变流器。 变流器的额定功率与设备规模由其最大输出电流 与最大输出电压来决定。在高速区域加速时需要最大 电压，但使用该最大电压的时间还不到变流器总工作 时间的百分之几。因此，从降低成本方面考虑，要求在 不改变主电路结构的情况下，通过控制来提高输出电压。 图1 磁悬浮铁路的供电系统 本文介绍了提高磁悬浮铁路变流器输出电压的各 位置检测装置，采用交叉感应回线，连续地测出 种控制方式原理及其特性。 列车运行中时刻变化的位置，并传给驱动控制系统。 驱动控制系统的速度控制，是根据列车位置信号计算 2 供电系统 出列车运行速度；再根据运行计划指示的列车位置与 磁悬浮铁路的供电系统示于图1。它是采用3线馈 表示速度的运行曲线，求出必要的推力，由变流器控 变流技术与电力牵引 3/2004 提高大功率逆变器的输出电压 2 9 制装置给出变流器输出电流值与电流相位指令。变流系 是输出电压。为使开关动作稳定，变流器元件从截止 统是将工频电源转换为直流电源，并使之产生需要的 状态向导通状态或从导通状态向截止状态转换时，各 电压，以便将驱动控制系统指令的电流送到推进线圈。 种状态达到稳定需要一定的时间。要确保该段时间，U、 X支路的最大脉宽是有限界的，以该限界值决定的最大 3 电力变流器 调制比a 作为峰值的相电压，就是最大输出电压。 max 我们对提高这种逆变器输出电压的控制方法进行 传统铁路与磁悬浮铁路的驱动用变流器的差异示 了研究。 于图2。传统铁路以每2~3辆车为一个单元，采用1台 变流器；磁悬浮铁路是每一列车的直线电动机全部串 4 提高输出电压的控制 联连接，用2台变流器驱动。为此，在磁悬浮铁路的列 车