第章逆变器箱.docVIP

第三章 逆变器箱 近几年来，随着铁路现代化技术的深化和各新技术的应用，客车设备及设备管理发生了很大变化。特别是DC600V供电制式空调客车及动车组的出现，为新型逆变器的大量使用提出了更高的要求。随着大功率电力电子器件的涌现，为我国铁路车辆用变流器的使用提供了成熟的条件。新型逆变器，采用性能优越的功率SPT型IGBT作为开关器件，使用32位数字处理器作为控制核心，提升了控制系统的实时性能，提高了逆变器的整机性能，并且保证整个系统工作的可靠性。逆变器增加了输出滤波环节，将脉宽调制波滤为准正弦波，谐波含量和波形失真度大大降低，解决了以往逆变器输出为脉宽调制波引起电加热器声、绝缘易遭破坏、客车漏电流过大及电磁兼容性差等问题。 T(G)-2(1)×35KVA＋15KVA 型逆变器主用于为DC600V电源供电车辆提供三相380和单相交流电源适用于25G型电力牵引的DC600V供制式旅客列车车厢也适用于25G型内燃牵引的DC600V供电制式旅客列车车厢。T(G)-2(1)×35kVA＋15kVA (四)使用条件 海拔高度： ≤2500m 温度： －25℃～＋45℃ 允许的最低存放温度为：－40℃ 相对湿度： ≤95％（＋25℃时） 相应于车辆的垂向、横向和纵向振动限值： 1 Hz＜f2＜10Hz 振幅＜25 mm（正弦波） 10 Hz＜f2＜100Hz 振幅＜250 mm（正弦波） 最大冲击加速度： 水平（沿车辆运行方向） 30m/s2 横向 20m/s2 垂向 10m/s2 二、结构特征及工作原理 (一)系统结构 25T(G)-2×35kVA＋15kVA型逆变箱包括两个容量及硬件结构完全相同的35kVA逆变器和一台容量为15kVA的隔离变压器。两个逆变器分别编号为1#逆变器和2#逆变器，1#逆变器为主逆变器，2#逆变器为从逆变器。两个逆变器在硬件结构和容量上完全相同，控制软件采用一致性设计，只是逆变器内部配线稍有不同。正常工况下，15kVA的隔离变压器作为2#逆变器负载。在故障情况下，通过热备转换板控制逆变器输出接触器和转换接触器的相应动作，来实现逆变器的负载切换功能。 25T(G)-1×35kVA＋15kVA型逆变箱包括一个容量为35kvA的逆变器和一台容量为15kVA的隔离变压器。逆变器编号为1#逆变器，15kVA的隔离变压器作为1#逆变器负载。在故障情况下，通过和邻车进行配对，用热备转换板控制邻车的逆变器输出接触器和两节车转换按触器的相应动作，来实现逆变器的负载切换功能。 逆变器具有完善的输入过压、输入欠压、输入过流、输出过压、输出欠压、输出过流、输出过载、散热器过热、功率器件短路、接触器故障、内部故障等保护功能，系统的运行状态可以通过微机控制板上的双位数码管显示出来，同时通过微机控制板上的RS485通信接口将运行状态传送给综合控制柜进行显示。为适应车辆运行中冲击大、振动大的特点，采用金属框架结构，具有较高的机械强度和良好的电磁屏蔽性。各功能单元采用抽屉式结构，方便检修和维护。采用模块化设计，使单元功能更完善，并且造型更美观。 (二)系统组成 25T(G)-2×35kVA＋15kVA型逆变箱由一个逆变器箱体和两个逆变器抽屉（1#逆变器和2#逆变器）组成。25T(G)-1×35kVA＋15kVA型逆变箱由一个逆变器箱体和一个逆变器抽屉（1#逆变器）组成。 (三)系统工作原理 1．T(G)-2×35kVA＋15kVA 型逆变箱系统的原理简图见图3-1，25T(G)-1×35kVA＋15kVA型逆变箱系统的原理简图见图3-2。 逆变器是将列车提供的DC600V电源，加至由六个功率开关器件（IGBT）所组成的三相逆变器，微机控制系统产生三相PWM信号，经六路门极驱动电路分别驱动功率开关器件，产生三相PWM波形后经滤波器形成三相对称的准正弦波。同时将电压检测电路、电流检测电路检测到的各部分工作状态与微机控制系统预先设定的软件程序比较后，决定是否发出运行或保护指令，同时依据输入电压的变化调节输出电压，从而使三相逆变器输出恒定的三相380V、50Hz的准正弦波，供给客车空调机组使用，同时通过隔离变压器变换输出三组220 V 单相交流电，供给客车上单相负载使用。 逆变器抽屉由主电路散热器模块、传感器检测模块、微机控制箱模块、输入接触器组件、对外接口电路组成。其中，两个逆变器抽屉电路相互独立，通过输出接触器的控制使两个逆变器抽屉的输出相互备份，提高系统的可靠性。 图3-1 25T(G)-2×3