《牵引变流器》PPT课件

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1、动车组车体技术牵引变流器动车072班第九组李相瑶马挺超郑晨丁灵俊熊炜朱文清王剑高速列车牵引技术之牵引变流器(CI)电压型交直交变流器一般都包含有三个部分：四象限脉冲整流器电压型的中间直流环节VVVF逆变器牵引变流器（CI）介绍形式:单相电压3点式PWM整流＋3相电压3点式VVVF逆变输入：1285kVA(单相交流1500V，857A，50Hz)中间直流电路：1296kW(直流3000V，432A)输出：1475kVA(三相交流2300V，424A，0～220Hz)体积：3100×2400×650mm重量：1900kg上述设备整合于１只箱体中，减小了总装空间，箱框采

2、用铝制结构，减轻了重量。安装于牵引电机搭载车地板下面。动车组牵引变流器概要动车组牵引变流器概要200公里动车组牵引变流器为４台牵引电机电源的控制设备。它由脉冲整流器、中间直流电路、逆变器、真空交流接触器等主电路设备和无触点控制装置、控制电源等控制电路设备和风机等冷却装置构成。四象限脉冲整流器工作原理做为四象限脉冲整流器，首先，对其牵引变压器是有一定要求的。它必须具有比较大的漏抗。所以，我们可以理解为在牵引变压器里集成了一个大的电抗器。主电路设备电源短接回路开通时，牵引变压器内的电流没有经过负载，直接从变压器的正极流入负极，相当于讲电源短接了。此时变压器内的能量向电

3、抗器内转移，即流过电抗器的电流越能来越大。当控制相应的开关元器件关断时，电抗器两端就感应出一个很高的电压，这个电压和变压器的电压叠加起来，通过整流回路向中间回路充电。这就是为什么变压器的次边电压等级低于中间回路，却能向中间回路充电的原因。这样做虽然增加了控制难度，但却比相控整流对电网的不利影响要小的多，更重要的是可以方便的实现回馈制动。主电路设备四象限脉冲整流器工作原理电压型交直交变流器中间环节的作用电压型中间直流回路除了保证中间电压的基本恒定以外，还有以下两个功能，一个是利用C2和L1组成的二次谐振回路消除100Hz的二次谐波；二是保持中间电压的恒定，这个功能

4、包括两个部分，一个是由C1组成的支撑电容组，用来保持中间电压的稳定，使的中间回路对于逆变器部分相当于是一个恒压源，二是有CHOP模块和R2组成的过压斩波模块，当中间电压过高时，斩波模块开通，将过高的中间电压通过放掉。主电路设备电压型交直交变流器中间环节的作用中间环节的作用消除二次谐波保持电压恒定保持电压稳定放掉过高电压主电路设备三相VVVF逆变器工作原理（两点式）三相VVVF逆变器由三个桥臂组成，由于钳位电容的作用当上桥臂开通时，就输出中间电压的正1/2；当下桥臂开通时，就输出中间电压的负1/2。主电路设备交替开通三相的上、下桥臂，就可以得到三组方波组，这三组相

5、电压方波叠加，就形成了互差120°的方波组线电压。这个方波组通过傅立叶公式展开，得到的基波就时一个正弦波。我们可以通过控制逆变器开关元器件的开通角度和时间，来控制这三个线电压的电压、频率和三者之间的相序。从而达到控制交流电动机转矩、转速和牵引、制动状态的目的。主电路设备三相VVVF逆变器工作原理（两点式）三相VVVF逆变器工作原理(三点式)主电路设备三相VVVF逆变器工作原理(三点式)三点式交直交逆变器与两点式逆变器相比，每个桥臂上都多了一倍的开关元器件，还多了两钳位二极管，各桥臂间多了一根中间零电位线。主电路设备其输出就不再是正负1/2中间电压两种了，而是正负中

6、间电压和零。此时我们再来分析输出的相电压时，就发现它不再是一个方波组而是一个阶梯波了。假如我们的逆变器不是三点式而是四点甚至更多，那么输出的相电压的阶梯波的阶梯数就会更多，当这和阶梯增加到无穷多个时，就成了正弦波了。三点式逆变器的一个突出特点就是输出波形更好。此外，由于三点式逆变器比两点式逆变器每个桥臂多一倍的开关元器件，所以桥臂开通是，元器件承受的电压也只有两点式的一半。主电路设备三相VVVF逆变器工作原理(三点式)三电平逆变器的优点与二点式变流器相比,三点式逆变器有两个突出优点,即主管耐压降低一半和输出波形好。主电路设备当机车要进而制动状态时，电动机就成了发电

7、机，逆变器就成了整流器，其整流的工作原理和上面讲的相同；同时，原来的四象限整流器就成了逆变器，相工网回馈50Hz的电能。三相VVVF逆变器工作原理主电路设备主电路设备IGBT(IPM)分层母线变流器用电源单元凝结器滤波电容缓冲电路逆变器用电源单元主电路设备IGBT(IPM)缓冲电路凝结器门极接口电路滤波电容牵引变流器主要构成主要构成1.功率单元（1）主开关元件IGBT或者IPM(因形式不同其使用的元件数量亦不同)（2）滤波电容器合计：8000μF/装置（甲）整流器功率单元2125μＦ/台×2台＝4250μＦ（乙）逆变器功率单元1250μＦ/台×3台＝3750μＦ2

8、.过压抑制