城市轨道交通列车牵引逆变器主电路设计论文_管俊青,朱剑波

(中车永济电机有限公司技术中心 陕西西安 710018)

摘要:通过对牵引逆变器主电路拓扑结构的分析计算,确定了主电路电气部件的参数及选型,并用仿真软件对主电路进行建模和仿真分析,进一步验证了主电路的正确性。

关键词:城市轨道交通;主电路;逆变器;IGBT;仿真

0 引言

城市轨道交通号称“城市交通的主动脉”,随着经济的发展和城市化进程的不断加速,城市轨道交通的发展是必然趋势。我国早期的城市轨道交通列车多为国产直流传动电动车组,上世纪90年代随着电力电子器件、控制理论和计算机技术的发展,交流传动已经在逐步地取代直流传动,已成为我国城市轨道交通列车牵引的主流模式,所以自主研制牵引逆变器具有非常现实和重要的意义。本文是根据城市轨道交通牵引系统招标要求,设计满足要求的牵引逆变器主电路。

1主电路设计

1.1主电路组成

主电路主要由主熔断器(MF)、主隔离开关(MS)、高速真空短路器(VHB)、线路接触器(L1、L2、L3、L4)、中间支撑电容(FC1、FC2)、滤波电抗器(FL1、FL2)、逆变器等组成。

主电路原理图见图1。

3.2 仿真结果分析

设定开关频率为1050Hz开始进行仿真。

空载工况仿真结果:牵引电机TM1转速为2399rpm时,AB相线电压有效值为1098V,定子电流为56.41A。设计要求牵引电机的额定线电压为1100V,空载定子电流为54.7A,仿真结果与设计要求相符。

额定负载工况仿真结果:牵引电机TM1转速为2372rpm时, AB相线电压有效值为1098V,定子电流为147.7A,转矩为928Nm。设计要求牵引电机的额定线电压为1100V,额定负载定子电流为146.2A,额定负载转矩为926Nm, 仿真结果与设计要求相符。

4 结束语

经过仿真验证,可以看出电压、电流波形数据与设计要求相符,电机转矩脉动较小,由此可以证明主电路电气部件的参数选取满足城市轨道交通车辆牵引逆变器的要求。

参考文献

〔1〕Infineon.High Power Semiconductors for Industrial Applications DATASHEET.2011.

〔3〕丁荣军,陈文光.地铁车辆用交流传动系统的设计[J].机车电传动,2001(5).

〔4〕翁星方.北京地铁国产化列车IGBT牵引逆变器.机车电传动 2008(4).

城市轨道交通列车牵引逆变器主电路设计

URBAN RAIL TRANSIT TRAIN TRACTION INVERTER MAIN CIRCRIT RESEARCH

作者姓名:管俊青 朱剑波;

工作单位:中车永济电机有限公司技术中心

摘 要 通过对牵引逆变器主电路拓扑结构的分析计算,确定了主电路电气部件的参数及选型,并用仿真软件对主电路进行建模和仿真分析,进一步验证了主电路的正确性。

Abstract Through the analysis of the traction inverter main circuit topology calculation parameters of the main circuit and selection of electrical components, and the main circuit model and simulation analysis by simulation software, verified the correctness of the main circuit.

关键词 城市轨道交通;主电路;逆变器;IGBT;仿真

key words: Urban Rail Transit;Main Circuit;Inverter;IGBT;Simulation

作者简介:

管俊青,生于1978年,男,山西运城人,高级工程师。

目前从事城轨车辆逆变器、动车组牵引变流器设计研发。

联系电话:15389254240

邮箱:15389254240@126.com

论文作者:管俊青,朱剑波

论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/31

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城市轨道交通列车牵引逆变器主电路设计论文_管俊青,朱剑波
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