机车电力电子技术 课件 第六章 PWM脉冲整流技术.pptx

第六章PWM脉冲整流技术;6.1牵引变流器工况;交流传动电力机车或动车组运行时有两种工况：

牵引工况

电机工作在电动机状态，PWM脉冲整流器把能量从变压器侧输送到直流环节，逆变器把直流环节的能量变换为电压、频率可变(VVVF)的三相交流电压给电动机供电；

再生制动工况或逆变工况

当外力驱动电机运转，使转速超过电机的同步转速，或降低逆变器的输出频率，使电机的转速超过新的同步转速时，电机进入发电机状态，电机处于制动状态，产生的能量途经由逆变器六个二极管构成的整流桥到达中间直流环节，PWM脉冲整流器转换为逆变运行，把直流环节的能量反馈给变压器，直至接触网。;?;6.2单相两电平PWM脉冲整流器;?;?;?;?;?;6.2.2两电平脉冲整流器的工作原理;?;?;?;?;?;6.2.3两电平脉冲整流器的SPWM调制原理;?;6.2.4两电平脉冲整流器的升压模式;?;6.2.5中间直流环节;?;?;6.3单相三电平PWM脉冲整流器;?;?;?;6.3.2单相三电平脉冲整流器的SPWM调制原理;?;6.4单相脉冲整流器的控制;6.5HXD3型电力机车牵引变流器结构组成及工作原理;在装置的左上段，从上到下依次为1组、2组、3组牵引变流器，从左至右依次设置有逆变器单元、支撑电容、整流器单元。

在装置的左下段，设置有水泵、水箱等牵引变流器循环水冷用品。

在装置的中央下段，设置有CI(牵引变流器)主回路接线端子台、在上面设置有交流接触器，在里面为充电电阻及主回路的配线空间。

在装置的右上段，设置有OVTR(过压保护)单元、DCPT(电压传感器)单元、I/F(接口)单元；在里面设置有GR(接地电阻)单元、NF(同步变压器和噪声过滤器)单元。另外在I/F单元、DCPT单元、OVTR单元的下侧还设置有加热器盘，当周围温度比较低时，为各零件预热。;在装置的右中段，设置有CI控制单元；在里面设置有OVRe(限流电阻)单元、RY(继电器)单元、DCHR(放电电阻)单元。另外在CI控制单元的下侧设置有风扇和加热盘，风扇用于冷却控制单元；当低温启动的时候，加热电阻用于预热控制单元。

在装置右侧设置有控制回路连接器，代号为CN1到CN5。

牵引变流器的冷却系统是由复合冷却器的水-空气热交换器、连管、阀门、储水箱、水泵、??门、流量计、冷却介质等组成，利用去离子水和乙二醇的混合冷却介质通过热交换器对IGBT器件进行冷却，具有很好的冷却效果。为了提高装置的小型化及冷却性能，牵引变流器采用强制循环水冷方式。这种方式具有冷却效果好、无污染、结构上维修方便等特点，是国际上流行的冷却方式。冷却液采用纯水45%与乙二醇55%的混合溶液，确保在-40℃时不冻结。;6.5.2牵引变流器工作原理;6.5.3牵引变流器参数

牵引变流器每组容量1400kV·A

额定输入电压单相交流1450V/50Hz

额定输入电流966A

中间电压直流2800V

额定输出电压三相交流2150V

额定输出电流390A

最大输出电流520A

输出频率0～120Hz

元件类型IGBT(4500V，900A)

效率≥98%

控制电压直流110V;