地铁车辆上两种典型GTO驱动电路的对比分析

对上海地铁一号线进口车辆的GTO直流传动系统上的两种典型GTO驱动电路作了对比分析,并对辅助逆变器和牵引斩波器的GTO驱动电路分别进行了测试与分析。     

GTO器件Δ型吸收电路分析

主要论述了GTO器件Δ型吸收电路的工作原理,提出了各器件的技术要求,并提出了一个新观点,即在Δ型吸收电路中,在电流向吸收电路转移的后半部分,把箝位电容转换为直接并联的吸收电容器,使吸收电容容量大大增加,GTO器件的关断过电压大大降低,以提高GTO器件的可靠性.     

GTO器件△型吸收电路分析

主要论述了GTO器件△型吸收电路的工作原理，提出了各器件的技术要求，并提出了一个新观点，即在△型吸收电路中，在电流向吸收电路转移的后半部分，把箝位电容转换为直接并联的吸收电容器，使吸收电容容量大大增加，GTO器件的关断过电压大大降低，以提高GTO器件的可靠性。     

基于晶闸管二进制补偿器和PWM-IGBT有源功率滤波器组合的普通负载全补偿系统

介绍用于分布网络中能够消除谐波,平衡负载和产生或吸收无功功率的全补偿系统.该系统基于晶闸管二进制补偿器(TBC)和PWM-IGBT有源功率滤波器(APF)相级联的组合.TBC能补偿基波无功功率,平衡连接到系统的负载.APF能消除谐波,补偿少量的负载不平衡或由于TBC二进制条件而不能消除的功率因数.TBC由一串被标定的二进制电容器和每相一个电感器构成.该拓扑允许采用数量合适的电容器,也允许无功功率补偿的软变化,其产生的谐波可忽略.当线电压达到电压峰值时,电容器接通,以避免产生浪涌电流.必要时,电感器可帮助平衡负载和吸收无功功率.APF的作用是测试电源电流,迫使电源电流为正弦电流.这2个变流器(TBC和APF)工作独立,使系统控制简单可靠.仿真表明,在只有一个循环耦合中,系统能够响应许多种瞬时干扰.文章分析了所提出的电路和它的工作方法,并给出了工作时的一些实验结果.     

新型DC 600 V列车供电系统输出电压振荡解决方案

新一代复兴号动力集中动车组列车供电柜,首次采用二电平PWM整流器输出DC 600 V为客车供电。由于负载前端串联EMI滤波器,在负载投入时供电柜的滤波电感和EMI电容发生振荡,引起输出电压振荡。文章为抑制输出电压振荡,对输出端并联RC吸收电路和滤波电感并联RC两种方案分别进行讨论和验证,通过对主电路结构分析,认为滤波电感并联吸收电阻方案为最优。最后通过仿真和试验验证所提方案的可行性和有效性。     

机车DC600V电源负载试验台微机测控系统设计

机车DC600 V电源负载试验台是保证机车直供电系统正常工作的试验设备,文章根据试验台的具体要求,分别设计了采用PLC的负载控制系统和采用工控机的试验数据测量系统。给出了测控系统的硬件电路和测控软件框图。该系统实现了负载的自动调节和电压、电流、纹波等参数的自动检测,实现了试验数据的自动处理和报表的自动生成。     

逆导斩波器的动态工作条件間題

本文指出大功率直流斩波器的动态工作条件苛刻。在介绍斩波器工作原理基础上,分析了动态工作条件和对元件的动态要求,给出了降低动态工作条件的电路措施和试验结果。介绍了逆导斩波器的动态特点。进一步指出了加强元件动态性能和电路动态工作条件的研究方向,以提高机组的运行可靠性。     

带蓄电池负载的热电模块模型研究

分析了热电模块作为电源、蓄电池作为负载时的直流变流器电路结构和工作原理。针对阻容负载下的模型弊端,提出了蓄电池负载下电路的新颖分析方法,为更加快速、准确地追踪最大功率传输点(MPPT)提供了技术参考。     

墨尔本HCMT地铁LC参数设计与仿真分析

介绍了墨尔本地铁电传动系统的主要构成及其原理,根据用户对牵引系统的要求,利用Matlab对其主电路进行仿真。通过对比不同固有频率(通过改变电抗器L1进行调节)下的电压和电流数据,分析其对DC-DC斩波器IGBT管两端压降ΔU、中间直流电压Ud以及网侧谐波电流、逆变器输入谐波电流的影响,同时建立斩波器故障模型,评估了故障情况下逆变器输入电压的特性,为主电路电气设计提供合理的选型和保护参考。     

辅发励磁斩波器直流输入对机车电路影响分析

介绍了给辅助发电机励磁的斩波器改为直流输入应用时对内燃机车电路的影响,并对故障现象、故障查找、故障原因及解决办法进行了阐述和说明,确定故障原因是由于电路设计改变后,励磁斩波器内部的支撑电容接通的瞬间引起了机车蓄电池电压跌落,造成数字信号采集错识,进而导致逻辑控制错乱。最后提出了解决故障的办法,并通过试验验证了分析结论和解决办法的正确性。     

新型可控硅电压调整器

电压调整器用于稳定内燃机车辅助发电机输出端电压,它的性能好坏对机车的正常运行影响很大,本电压调整器用于北京型3000马力液力传动内燃机车ZQF—46启动发电机的输出电压调节。电路采用了“可控硅直流斩波器”(见图)。一般直流斩波器的弱点是容易失控。在内燃机车上,“电压调整器”的失控,会引起过压继电器动作,这是不允许的。     

TNB48—Ⅲ型铁道专用逆变电源

ＴＮＢ４８－Ⅲ型逆变电源是铁道机械保温／机械冷藏车专用电源装置，它是能适应高温环境下长期工作并能适用于低功率因数感性负载的静止式逆变电源装置。在现有逆变器的基础上设计了欠压、过压保护电路、启动缓冲电路以及多重过电压吸收电路，并采用了特殊的变压器绕组多层分段结构等技术。     

自换向辅助电路零电压转换PWM变流器(一)

介绍了一类新型的零电压转换(ZVT)的直-直PWM变流器,它使用了一个与辅助开关相连接的LC谐振电路,该电路被视为一个自换向辅助电路.它在较宽的负载范围为辅助开关实现零电流换向提供了一种简单可靠的方法,而不需任何电压源.此外,这种辅助电路与主电源变流器并联,保持了零电压转换特性.还分析了这种具有自换向辅助电路的零电压转换升压PWM方案,它的可行性与可靠性由实验数据证实,实验模型的额定功率为1kW,频率为100kHz.     

自换向辅助电路零电压转换PWM变流器(二)

介绍了一类新型的零电压转换(ZVT)的直-直PWM变流器,它使用了一个与辅助开关相连接的LC谐振电路,该电路被视为一个自换向辅助电路.它在较宽的负载范围为辅助开关实现零电流换向提供了一种简单可靠的方法,而不需任何电压源.此外,这种辅助电路与主电源变流器并联,保持了零电压转换特性.还分析了这种具有自换向辅助电路的零电压转换升压PWM方案,它的可行性与可靠性由实验数据证实,实验模型的额定功率为1kW,频率为100kHz.     

基于IGBT的中频机车轮箍拆装设备故障分析及改进

分析基于IGBT的中频机车轮箍拆装设备存在的一系列问题,特别是元件规格的选择问题。介绍对设备的保护电路、电源电压控制电路、吸收电路进行针对性改进情况,叙述对设备维修时的注意事项。     

串联谐振直流耦合变流器中大功率GTO辅助门极的正反向恢复

串联谐振直流耦合变流器是一种具有吸引力的电路结构.它使用了门极可关断晶闸管GTO作为半导体开关.传统模式要求电路附加串联二极管来完成关断过程,使GTO正向恢复.本文则采用单个GTO与特殊门极驱动来实现GTO的正反向恢复,并提出了一种新的试验电路,它具有与串联谐振直流耦合变流器相同的热应力和电应力.实验结果表明,在26 kHz开关频率下,2 000 A GTO的总功耗有所减少,而延迟时间只稍许增加.因此,这种新的单器件模式使得谐振开关在大功率应用中更具吸收力.     

检验铁路信号电源屏产品应注意的几个问题

铁路信号电源屏是为我国铁路运营车站的站内外信号设备提供电能的重要设备 ,是铁路信号系统运行的心脏。因此针对铁路信号电源屏产品的检验工作显得尤为重要。1　整机输出电压波动范围试验中的负载核定试验　　电路如图 1所示。图 1在检验额定输入电压、额定负载条件下的各路输出电压波动指标时 ,应注意要同时满足几个条件 :a .首先调整输入电源电压为额定值 ;b .分别调整输出的各路负载 ,如信号点灯、轨道、继电器……等等 ,使各路输出的功率之合达到整机标称功率值 (注 :不要求各路负荷均达到各自额定值 ,但测试过程中被测试回路必须达到…     

铁路新型接触网取电电源净化装置的研究

对比接触网供电质量与铁路站点常用用电设备供电要求,借鉴国内外已有的从接触网取电的做法,提出一种新型接触网取电电源净化装置。装置采用直流环节作为中间环节,实现输入电压与输出电压的解耦,有效解决输入电压波动范围大和品质差的问题;采用一种带有输出电压有效值反馈控制及负载电流前馈控制的多闭环反馈控制器方案,使接触网电源净化装置具有自动的限流保护功能,可以提高电源驱动冲击负载的能力;负载电流前馈控制的引入,可使接触网电源净化装置对负载的变化有及时的调节能力,同时使动态响应特性大大提高。新型接触网取电电源净化装置在铁路站点进行实际测试证实,可在输入电压谐波较大、电源波动范围较大、电压波峰系数较高的条件下可靠运行,输出稳态和动态指标满足用电设备要求。新型接触网电源净化装置技术先进,具备在国内和国际上推广的实力和前景。     

地铁列车可关断晶闸管牵引变流器综合测试技术研究

牵引变流器是地铁列车的关键部件,主要由牵引控制单元和变流模块构成,在牵引方式上有直流(斩波器)和交流(逆变器)之分。以上海轨道交通1、2号线列车的门极可关断晶闸管(GTO)牵引变流器为技术背景,基于虚拟仪器技术,对控制器和变流模块的测试方法进行了整合,提出了GTO牵引变流器的综合测试方案。该方法不仅能够对各部件实施分部测试,还可以对整体进行综合测试。测试方法方便有效,使部件在现场维修、测试过程中能够模拟在线工作状态,便于查找故障信息,为列车牵引系统的各种检修和部件国产化开发提供了必要的技术准备。     

从GTO变流器到IGBT变流器看传动技术的发展(一)

铁道机车动车在完成其牵引和运输任务中,传动技术起着决定性的作用.无论是在发挥牵引力方面,还是在与电网的关系方面,电力电子学和交流传动控制技术赋予了传动新的特征.GTO技术为交流传动的发展作出了重要贡献.但最近期间IGBT技术有了长足的发展,其功率和电压应用范围得到了扩大,并逐步取代GTO.以德国BR423型城市高速铁路电动车组、BR185型电力机车以及瑞士联邦铁路Re484多流制机车的牵引变流器为例介绍了IGBT技术的优点和新的潜力.