قطار ماجليف عالي السرعة الذي يتم تشغيله في شنغهاي هو قطار ماجليف TR08 مستورد من ألمانيا، والذي يستخدم محركًا متزامنًا خطيًا طويل الجزء الثابت ونظام رفع بتيار ثابت. يظهر نظام إمداد طاقة الجر في الشكل 1، ويتكون من مكونات رئيسية مثل محول الجهد العالي (110kv/20kv)، ومحول الإدخال، ومحول الإدخال، والعاكس، ومحول الإخراج.
يتم تحويل نظام إمداد طاقة الجر لقطار ماجليف من جهد الشبكة 110 كيلو فولت إلى 20 كيلو فولت من خلال محول الجهد العالي، ثم يتم تحويله إلى جهد تيار مستمر يبلغ ± 2500 فولت بواسطة محول الإدخال ومحول الإدخال. يتم تحويل جهد التيار المستمر من وصلة التيار المباشر إلى طاقة تيار متردد ثلاثية الطور بتردد متغير (0 ~ 300 هرتز)، وسعة متغيرة (0 ~ × 4.3 كيلو فولت)، وزاوية طور قابلة للتعديل (0 ~ 360 درجة) بواسطة ثلاث مراحل ثلاثية -نقطة العاكس.يحتوي محول الجر لقطار ماجليف على وضعين للعمل:
(1) وضع الإخراج المباشر لتعديل عرض نبض العاكس هو وضع الإخراج عندما يعمل المحرك بتردد منخفض، مع تردد تبديل من 0 إلى 70 هرتز. في هذا الوقت، يتم توصيل مجموعتين من العاكسات ثلاثية النقاط بالتوازي، ويتم توصيل الخرج من خلال اللف الأولي لمحول الخرج كما هو موضح في الشكل 1. في هذا الوقت، يكون اللف الأولي لمحول الخرج مكافئًا لـ مفاعل موازنة موازية، ويلعب أيضا دور التصفية.
(2) وضع إخراج المحول هو وضع الإخراج عندما يعمل المحرك بتردد عالي، مع تردد تبديل من 30 هرتز إلى 300 هرتز. في هذا الوقت، يتم توصيل مجموعتي العاكسات في محول الجر الرئيسي في سلسلة بالجانب الأساسي لمحول الخرج، ويتم إخراج الخرج بعد أن يقوم محول الخرج بتعزيز الجهد.
محول إي إف دي محول اي اي محول بي كيو
3.1 محول الإدخال
تتكون المرحلة الأمامية لمحول الإدخال من محول الجهد العالي ومحول الإدخال. يتكون محول الدخل من محولين مقومين وظيفتهما تقليل جهد شبكة الجهد العالي من خلال المحول الثانوي ومن ثم إرساله إلى محول الدخل. بالنسبة لمحولات المقوم ذات الجهد العالي ذات السعة الكبيرة، من أجل تحسين كفاءة التصحيح، يتم استخدام مجموعتين من جسور المقوم ذات 6 نبضات. يتم تغذية كل مجموعة من محولات المقوم بواسطة مجموعتين من اللفات ثلاثية الطور، وصلة y واحدة ووصلة d. يعتمد نظام المحول الثابت مخططًا مكونًا من ثلاثة محولات ثلاثية الطور أحادية الطور، والتي تكون متصلة لتشكيل مخطط محول مقوم المجموعة y/y، d الموضح في الشكل 2 من خلال التوصيل المحدد لكل ملف. مزاياها الرئيسية هي:
(1) القدرة الاحتياطية الصغيرة، وأكثر اقتصادا؛
(2) سعة مفردة صغيرة، أسهل لتلبية متطلبات النقل لحجم الجهاز؛
(3) يمكن ترتيب اللفات الثلاث على نفس العمود الأساسي، مما يساعد على تقليل فقدان التوافقيات للمحول.
من أجل التحكم في جهد وصلة التيار المباشر للدائرة المتوسطة وتقليل الإثارة على جانب الشبكة، يتكون كل مقوم للنظام من جسر مقوم ثلاثي الطور سداسي النبض يتم التحكم فيه بالكامل وجسر مقوم غير متحكم فيه ثلاثي الطور سداسي النبض في سلسلة، كما هو موضح في الشكل 2. وبهذه الطريقة، يتم توصيل مجموعتي المقومات على التوالي، ويتم تأريض النقطة الوسطى من خلال مقاومة عالية (كما هو موضح في الشكل 1)، مما يشكل وصلة DC متوسطة ثلاثية الإمكانات . يمكن التحكم في جهد وصلة DC، ويتراوح من 2×1500V إلى 2×2500V، والتيار المقدر هو 3200A. من أجل الحصول على تيار مستمر سلس، يتم توصيل مفاعل التجانس على التوالي في الدائرة المتوسطة. في نفس الوقت، من أجل منع جسر المعدل ووصلة التيار المستمر من الجهد الزائد، تم اعتماد حماية الجهد الزائد الجانبي للتيار المستمر. في الدائرة الوسيطة لوصلة التيار المستمر، يوجد الثايرستورات والمقاومات عالية الطاقة مع حماية التفريغ كأجهزة امتصاص جانبية للتيار المستمر لقمع الجهد الزائد. بالإضافة إلى ذلك، يتم تأريض النقطة المتوسطة لوصلة DC للدائرة المتوسطة من خلال حماية المقاومة العالية ولديها عرض خطأ أرضي.
3.2 عاكس الجر
(1) هيكل العاكس
هيكل مرحلة واحدة في العاكس ثلاثي الطور لقطار Shanghai Maglev موضح في الشكل 3. الأنبوب الرئيسي يستخدم جهاز التحكم الكامل GTO. تعتمد الدائرة الرئيسية أنبوبين رئيسيين متسلسلين مع صمام ثنائي مثبت عند نقطة المنتصف. تُسمى هذه الدائرة أيضًا بعاكس ثلاثي النقاط (أو نقطة وسطية مدمجة بثلاثة مستويات). هذا يمكن أن يقلل من جهد تحمل الأنبوب الرئيسي بمقدار النصف. في الوقت نفسه، في ظل نفس تردد التبديل ووضع التحكم، تكون توافقيات جهد الخرج أو التيار أقل من تلك الموجودة في المستويين، كما أن جهد الوضع المشترك الناتج عن جهد الخرج في نهاية المحرك أقل أيضًا ، وهو أمر مفيد لإطالة عمر خدمة المحرك.
تحتوي الأنابيب الأربعة الرئيسية لكل ذراع جسر طور على ثلاث مجموعات مختلفة للتشغيل والإيقاف، وتخرج جهودًا مختلفة على التوالي (انظر الجدول 1). ذروة الجهد لـ GTO الرئيسي هي 4.5 كيلو فولت، والتيار الأقصى هو 4.3 كيلو فولت. يتطلب العاكس ثلاثي النقاط عدم إمكانية تشغيل V1 وV4 الرئيسيين في نفس الوقت، وتكون نبضات التحكم V1 وV3 وV2 وV4 معاكسة لبعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يتوافق التحويل الرئيسي أعلاه بين التشغيل والإيقاف مع مبدأ التشغيل أولاً ثم التشغيل.
تم تطوير العاكس ثلاثي المستويات على أساس العاكس ثنائي المستوى. إن إدخال تكنولوجيا التحكم الناضجة للعاكس ذي المستويين في العاكس ثلاثي المستويات قد شكل مجموعة متنوعة من استراتيجيات التحكم في العاكس. في الوقت الحاضر، استراتيجيات التحكم الأكثر نضجًا المستخدمة في العاكسات ثلاثية المستويات هي: طريقة التحكم في النبض الفردي، طريقة التحكم في موجة التعديل المزدوجة العلوية والسفلية SPWM، طريقة التحكم في PWM بالتوصيل 120 درجة، طريقة التحكم في PWM المتداخلة 90 درجة، الانحراف المحتمل للنقطة المحايدة طريقة التحكم في PWM للقمع، طريقة التحكم الأمثل في تردد التبديل PWM، طريقة محددة للتخلص التوافقي منخفض الترتيب (SHEPWM)، طريقة التحكم في ناقل الجهد الفضائي لجهد العاكس ثلاثي المستويات (SVPWM) وطريقة التحكم في ناقل الجهد الكهربي الفضائي للنقطة المحايدة [2,3 ].
(2) دائرة محرك GTO
يجب أن تحل دائرة محرك GTO عالية الطاقة أولاً مشاكل العزل ومكافحة التداخل. يتم إرسال إشارة نبض الزناد لـ GTO في عاكس الجر الرئيسي لقطار Shanghai Maglev عن طريق كابل الألياف الضوئية، وبالتالي يتم حل مشاكل العزل ومكافحة التداخل، وبالتالي ضمان دقة نبض الزناد GTO وضمان سلامة القيادة بشكل غير مباشر لـ Maglev يدرب. بالإضافة إلى ذلك، فإن المفتاح لمعرفة ما إذا كانت دائرة محرك GTO عالية الطاقة يمكن أن تعمل بشكل طبيعي يكمن في مصدر الطاقة. يجب أن تكون سعة نبضة الزناد لبوابة GTO عالية بدرجة كافية، ويجب أن تكون الحافة الأمامية شديدة الانحدار، بينما يجب أن تكون الحافة الخلفية ألطف. لتلبية هذا المطلب، يكون مصدر طاقة محرك البوابة لـ GTO في عاكس الجر الرئيسي لقطار Maglev هو 45V/27A، ويتم إرسال إشارة الحافة الخلفية وإشارة الجهد لنبض الزناد GTO مرة أخرى إلى نظام التحكم. بالإضافة إلى ذلك، عاكس الجر الرئيسي لقطار Shanghai Maglev يستخدم مجموعة متنوعة من وسائل الحماية: حماية الجهد الزائد لقاطع دائرة الفرامل، حد تيار حماية التيار الزائد، انقطاع النبض واكتشاف الخطأ الأرضي.
(3) دائرة الامتصاص
هناك العديد من دوائر الامتصاص لـ GTO. يظهر الشكل 3 دائرة الامتصاص لعاكس الجر الرئيسي ثلاثي المستويات لقطار Shanghai Maglev. يجب أن تضمن دائرة الامتصاص أن di/dt وdu/dt لـ GTO لا تتجاوز القيم المسموح بها المحددة عندما تكون عمل. بهذه الطريقة، يجب أن تحتوي دائرة الامتصاص الخاصة بـ GTO على ملف حث ومكثف C. في الشكل 3، يتم توصيل المحاثات L1 وL2 وGTO على التوالي للحد من di/dt لـ GTO. تشكل الثنائيات D11 و D12 والمقاوم R1 والمحث L1 دائرة إطلاق الطاقة للمحث نفسه. يتم استخدام المكثفات C11 وC12 للحد من du/dt لـ GTO، وتشكل الثنائيات D12 وD13 دائرة إطلاق الطاقة للمكثف. بالمقارنة مع دائرة امتصاص RCD، تضيف دائرة الامتصاص أعلاه مكثفًا كبيرًا C12، وبالتالي فإن مكثف الامتصاص C11 هو نصف قيمة السعة لدائرة امتصاص RCD، وبالتالي يتم تقليل الخسارة أيضًا بمقدار النصف؛ في الوقت نفسه، يلعب المكثف C12 دورًا في تثبيت الجهد، والذي يستخدم لقمع الجهد الزائد عند إيقاف تشغيل GTO. بالنسبة للعاكس بقدرة 1500 كيلو فولت أمبير، فإن فقدان دائرة الامتصاص هذه هو تقريبًا نفس فقدان دائرة الامتصاص غير المتماثلة.
ER نوع المحولات محول نوع اقتران 5V-36V محول الفريت الأساسية
4 الاستنتاج
يتميز نظام إمداد طاقة الجر لقطار ماجليف عالي السرعة في شنغهاي بالخصائص التالية:
(1) إنها تعتمد محرك متزامن خطي تقليدي عالي السرعة. يتم وضع نظام إمداد طاقة الجر بالكامل على الأرض ولا يقتصر على مساحة جسم السيارة، مما يفضي إلى طريقة إمداد الطاقة الأكثر فعالية في ثلاث خطوات؛
(2) إنها تتبنى تقنية المحول ثلاثي المستويات المثبتة بنقطة محايدة مناسبة للمناسبات ذات الجهد العالي والطاقة العالية، وتجنب الاتصال المتسلسل المباشر لثايرستور GTO، بحيث يمكن الاستفادة من قدرة الأجهزة الإلكترونية عالية الطاقة بالكامل.
(3) يتم استخدام مجموعتين من جسور مقوم 12 نبضة قابلة للتعديل في محول الإدخال، مما لا يقلل التوافقيات والتداخل فحسب، بل يمنع أيضًا انحراف نقطة المنتصف المحتملة؛
(4) يستخدم الثايرستور وGTO كابلات الألياف الضوئية لنقل إشارات النبض، والتي تتميز بأداء عالٍ ضد التداخل. يعد نظام التحكم في إمداد الطاقة والجر أحد المفاتيح للتحكم في التشغيل الآمن والمستقر لقطارات ماجليف. مبدأها وهيكلها بحاجة إلى مزيد من البحث والتحليل.
Zhongshan XuanGe Electronics Co., Ltd. هي شركة تصنيع متخصصة في البحث والتطوير والإنتاج والمبيعاتمحولات التردد العالي والمنخفض, المحاثاتوإمدادات الطاقة للسائق LED.
نشأت الشركة في شنتشن، طليعة الإصلاح والانفتاح في الصين، وتم تأسيسها في عام 2009. على مر السنين، واصلنا النمو والتطور. بحلول عام 2024، لدينا 15 عامًا من الخبرة في إنتاج المحولات عالية التردد، وخبرتنا المتطورة جعلت XuanGe Electronics تتمتع بسمعة طيبة في الأسواق المحلية والأجنبية.
نحن نقبل أوامر تصنيع المعدات الأصلية وأوديإم. سواء اخترتمنتج قياسيمن الكتالوج الخاص بنا أو اطلب المساعدة في التخصيص، فلا تتردد في مناقشة احتياجات الشراء الخاصة بك مع XuanGe، فالسعر سوف يرضيك بالتأكيد.
ويليام (مدير المبيعات العام)
186 8873 0868 (واتساب/وي شات)
E-Mail: sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
وقت النشر: 30 مايو 2024