任務(wù)二實(shí)例分析輔助電路工作任務(wù)流程一練習(xí)分析城市軌道交通車

任務(wù)流程：任務(wù)二

實(shí)例分析輔助電路工作一、練習(xí)分析城市軌道交通車輛輔助電路二、認(rèn)知城市軌道交通車輛AC400V和DC110V供電分配三、學(xué)習(xí)城市軌道交通車輛照明與電氣設(shè)備通風(fēng)學(xué)習(xí)任務(wù)2上海地鐵2、4線輔助逆變?cè)黼娐贰獜哪孀兤麟娐吩響?yīng)用分析（一）原理：逆變降壓穩(wěn)壓后逆變。（一）輔助電路在城市軌道交通列車中的應(yīng)用任務(wù)流程1上海地鐵3號(hào)線和輕軌，廣州1、2、3線，武漢輕軌和天津輕軌濱海線輔助逆變?cè)黼娐贰獜哪孀兤麟娐吩響?yīng)用分析（二）原理：直接逆變。

開關(guān)器件:采用大功率GTO，IGBT或IPM。逆變器:按V/f常數(shù)控制方式，輸出三相脈寬調(diào)制電壓,變壓器隔離。電路特點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡單，器件數(shù)量少，控制方便。缺點(diǎn)逆變器輸出電

壓易受電網(wǎng)波動(dòng)影響，器件換流時(shí)承受的過電壓較大。任務(wù)流程1——從逆變器的電路構(gòu)造應(yīng)用分析城市軌道車輛輔助逆變器（二電平逆變方式）雙逆變器型串聯(lián)型并聯(lián)型單逆變器型先升/降壓后逆變型直接逆變型廣2號(hào)線，滬地鐵1、2、3、4號(hào)線和輕軌，武漢輕軌和津?yàn)I海線廣1號(hào)線廣1、2、3號(hào)線，滬地鐵3線和輕軌，武漢輕軌和津?yàn)I海線廣3號(hào)線，滬地鐵1、2、4號(hào)線任務(wù)流程11）對(duì)雙逆變器的評(píng)價(jià)分析——廣州1線輔助逆變器結(jié)構(gòu)任務(wù)流程1優(yōu)點(diǎn)：開關(guān)頻率低150Hz，開關(guān)損耗小，逆變器效率高。

輸出電壓為12階梯波，電壓最低次諧波為11次，對(duì)輸出濾波器要求低。缺點(diǎn)：電路復(fù)雜，器件多。兩臺(tái)逆變器串聯(lián)，動(dòng)態(tài)均壓要求高，故障率高。逆變器輸出電壓為6階梯波，不論DY、DZ、T變壓器，其一次側(cè)繞組輸入電壓諧波含量高，諧波損耗大。變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)電路疊加型的Dz變壓器，其次，

側(cè)繞組為曲折連接；對(duì)磁路疊加型的變壓器,一次側(cè)繞組由不同相位電壓分別輸入，需作特殊設(shè)計(jì)。2）對(duì)單逆變器的評(píng)價(jià)分析優(yōu)點(diǎn)：

電路簡單，使用器件少，可靠性高。PWM調(diào)制，輸出電壓的諧波含量小。

逆變器電壓輸出經(jīng)交流濾波后輸入隔離變壓器。故輸入變壓器電壓

的諧波含量低，變壓器中諧波損耗小，結(jié)構(gòu)簡單，毋需特殊設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)：開關(guān)頻率較高，相對(duì)于雙逆變器方案，開關(guān)損耗較大，逆變器效率

較低。功率器件換流時(shí)過電壓較大，特別是高電壓情況下更嚴(yán)重。任務(wù)流程1（二）城市軌道交通輔助電路實(shí)例分析1．系統(tǒng)概述武漢城軌采用DC750V供電制式、第三軌受流。輔助電源系統(tǒng)采用IGBT逆變器，安裝于拖車上，用于將DC750V逆變?yōu)镻WM波形的三相AC380V電源，供給列車上的空氣壓縮機(jī)、空調(diào)、照明、電熱器等設(shè)備，同時(shí)將380V交流電源通過整流器整流輸出DC110V和DC24V，給列車控制設(shè)備供電，并對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充電。每列車配有2套輔助電源系統(tǒng)，交叉對(duì)列車供電，總輸出功率為140kVA。

以武漢輕軌車輛輔助電源系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。任務(wù)流程1武漢輕軌車輛輔助電源系統(tǒng)額定輸入電壓／VDC750(DC500～900)額定輸出電壓／VAC380～419(3相，50Hz)額定輸出功率／kVA140額定輸出畸變＜5％額定輸出頻率／Hz50±1負(fù)載變化0～100％過載能力150％，持續(xù)10s效率（額定狀態(tài)下)94％噪聲級(jí)別＜70dB(A)冷卻方法自然風(fēng)冷控制電壓／VDCll0(77～121)環(huán)境溫度／℃-18～+42應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)IECl2872．輔助電源系統(tǒng)主要技術(shù)規(guī)格任務(wù)流程1武漢輕軌車輛輔助電源系統(tǒng)3．輔助電源系統(tǒng)構(gòu)成逆變器單元半導(dǎo)體斷路器控制單元電磁接觸器濾波電抗器濾波電容器隔離開關(guān)主熔斷器箱電壓檢測(cè)裝置避雷器圖4-16輔助電源系統(tǒng)原理圖任務(wù)流程13．輔助電源系統(tǒng)構(gòu)成——單元分析⑴逆變器單元輔助電源系統(tǒng)的核心。由IGBT功率模塊、門極電路單元等組成。逆變器采用三相橋式逆變電路，180°導(dǎo)通型，輸出三相交流方波電壓為310V，50Hz。為減少高次諧波，保持輸出電壓恒定，單元采用PWM控制技術(shù)，將方波分為若干脈沖并控制脈沖寬度。逆變器單元任務(wù)流程1武漢輕軌車輛輔助電源系統(tǒng)半導(dǎo)體斷路器⑵CHS(CHSl)向逆變器單元輸送直流電源的IGBT模塊。由CHS2，CHRl，門極電路，逆流二極管BD合并成一個(gè)單元，型號(hào)1700V／1200A。如果逆變器出現(xiàn)過流或其它不正?，F(xiàn)象，CHS立即切斷電流。當(dāng)CHSl切斷直流電源時(shí)，CHS2保護(hù)其免于過電壓的損壞。任務(wù)流程1武漢輕軌車輛輔助電源系統(tǒng)3．輔助電源系統(tǒng)構(gòu)成——單元分析⑶控制單元用于逆變器保護(hù)、門極電路控制、故障顯示和記錄等，由32位CPU進(jìn)行控制?？刂茊卧蝿?wù)流程1武漢輕軌車輛輔助電源系統(tǒng)3．輔助電源系統(tǒng)構(gòu)成——單元分析⑷電磁接觸器CTT

、DCHK用于連接750V電網(wǎng)與逆變器單元，實(shí)現(xiàn)向逆變器單元供電，電路異常時(shí)斷開連接。DCHK主要用于當(dāng)逆變器單元停止工作時(shí)對(duì)濾波電容器放電。CTT和DCHK分為切換主電路的接觸器以及用于操作檢查信號(hào)(恢復(fù))的輔助接觸器。電磁接觸器電磁接觸器任務(wù)流程1武漢輕軌車輛輔助電源系統(tǒng)3．輔助電源系統(tǒng)構(gòu)成——單元分析⑸濾波器和變壓器直流LC濾波器：濾波電抗器IVL和濾波電容器FC組成，用于抑制直流輸入回路諧波。交流濾波器：三相交流LC濾波電路，對(duì)逆變器單元輸出的三相310V電壓