T客车逆变器的工作原理BUSELECTRICALINS

25T客车逆变器的工作原理主讲人张嘉ZHENGZHOURAILWAYVOCATIONAL&TECHNICALCOLLEGE客车电气装置/BUSELECTRICALINSTALLATION一、结构组成TFG23逆变器箱的组成、参数与原理TGF23系列型25T客车逆变器箱适用于具有DC6O0V供电电压的动车组、车辆或其它具有相应供电制式及功率等级的设备。该逆变器箱包括2台35kVA的逆变电源装置和1台不小于10kVA的变压器。逆变电源为空调、电加热器以及其他车载交流380V用电设备供电，变压器为AC220V用电设备供电。TFG23逆变器箱的组成、参数与原理TGF23系列包括提供给长客厂的TGP23型及TGF23D型(高寒高包车用)、提供给四方厂的TGF23A型(软硬车用)、TGF23B(高包车用)、TGF23C(餐车用)。TGF23D型逆变器箱与其余四种的主要区别在于其三相变压器容量为15kVA，其他为12KVA。其余四种之间的主要区别体现在柜体吊装和出线规划方面的差异。TFG23逆变器箱的组成、参数与原理二、主要技术参数TFG23逆变器箱的组成、参数与原理三、25T–2×35kVA＋12kVA逆变器工作原理（一）主电路的组成1．输入输出隔离电路图中的KM1、KM3电磁接触器，其主要功能是在逆变器、输入电路或输出负载发生故障时实施隔离，防止故障扩散。TFG23逆变器箱的组成、参数与原理2.中间支撑电路主要由滤波电容C1、C2组成。其主要功能是滤平输入电路的电压纹波，当负载变化时，使直流电压平稳。由于逆变器功率较大，因此滤波电容的容量较大，一般使用电解电容。R1和R2的另一个作用是在逆变器停止工作时，将电容上的电压放掉。但由于电解电容的电压等级限制（一般最高工作电压为450V），需要两个电容串联后再并联。由于电容自身参数的离散，使得串联的两个电容电压无法完全一致，因此采用电容两端并联均压电阻的方法，如图中的R1和R2。TFG23逆变器箱的组成、参数与原理3.缓冲电路由R0和KM2组成。电容的特性是电压不能突变，因此在合闸瞬间，电容的电压很低，基本可以认为瞬间短路，因此对电源造成很大的冲击电流，这个电流足以使保护熔断器熔断，因此逆变器电路一般都有输入缓冲电路。其工作原理为：在输入端施加电压时，先通过缓冲电阻R0对电容充电，当电容电压充到一定值时（比如540V），KM2吸合，将R0短路。只有电阻R0短路后，三相逆变电路才能启动工作。TFG23逆变器箱的组成、参数与原理4．桥式三相逆变电路由V1~V6组成的桥式三相逆变主电路是逆变器的核心电路，目前大部分逆变器采用IGBT和IPM作为开关器件。TFG23逆变器箱的组成、参数与原理5．交流滤波电路由L1～L3和C1～C3组成，主要是将逆变器输出的PWM波变成准正弦波。早期的逆变器输出波形PWM波，谐波含量高，很多负载无法适应。根据铁路新的技术条件要求，25T客车使用的逆变器输出为正弦波，由于驱动和保护技术的不断完善，使逆变器的调制频率提高，最高可达到6k～8k，因而滤波电感和电容的体积并不太大。导通顺三相逆变器的主电路如图所示图中，输入端为A、B，输出为U、V、W，右上角为V1～V6的导通顺序，阴影部分为各个IGBT的导通时间，每一格的时间为л/3。根据各IGBT的导通顺序，可以绘出U、V、W的线电压波形。三相线电压之间的相位差为2л/3，幅值与直流电压Ud相等，只要按照一定的顺序控制6个逆变管的导通与截止，就可以把直流电逆变成三相交流电。导通顺序T1、T2时间内，V1、V4同时导通，U为+，V为-，UUV为+且Um=Ud。根据各IGBT的导通顺序，可以绘出U、V、W的线电压波形。(1)(2)每一格时间为π/3导通顺序T3、T4时间内，V3、V6同时导通，V为+，W为-，UVW为+且Um=Ud。T6、T1时间内，V4、V5同时导通，V为-，W为+，UVW为-且Um=-Ud。(3)(4)Ouωt>Ouωt>T5、T6时间内，V5、V2同时导通，W为+，U为-，UWU为+且Um=Ud。T2、T3时间内，V1、V6同时导通，W为-，U为+，UWU为-且Um=-Ud。(5)(6)逆变器的保护功能逆