磁懸浮車輛主電路主講：江冀海電話引系統(tǒng)主電路主要功能是受流得電，在庫(kù)用電源與第三軌供電之前實(shí)現(xiàn)供電轉(zhuǎn)換，為列車提供牽引力與電制動(dòng)力，對(duì)列車提供牽引控制和系統(tǒng)保護(hù)。常導(dǎo)中低速磁浮列車按3節(jié)編組，車輛采用DC1500V直流供電制式，每節(jié)車均配置有牽引逆變器和牽引電機(jī)，牽引電機(jī)采用直線感應(yīng)電機(jī)，每節(jié)車的電機(jī)采用5串(相序交錯(cuò))2并方式聯(lián)結(jié)。6.2主電路電氣設(shè)備牽引系統(tǒng)主電路主要由受流器、避雷器、高壓分線箱、高壓電器柜、電抗器、牽引逆變器、直線感應(yīng)電機(jī)組成。牽引系統(tǒng)采用恒電流恒滑差頻率控制方式。列車電制動(dòng)時(shí)，在高速范圍內(nèi)采用再生制動(dòng)。在低速區(qū)時(shí)，直線感應(yīng)電機(jī)的再生制動(dòng)力達(dá)不到規(guī)定值時(shí)采用反向制動(dòng)，此時(shí)受流軌為直線感應(yīng)電機(jī)提供電能。6.2主電路電氣設(shè)備6.2主電路電氣設(shè)備

每個(gè)Mc車有兩對(duì)受流器，當(dāng)任何一對(duì)受流器損壞時(shí)，其它受流器仍能保證列車正常運(yùn)行。牽引和反向制動(dòng)時(shí)受流器從受流軌獲取列車所需的電能，再生制動(dòng)時(shí)，受流器向電網(wǎng)饋送部分再生能量。每個(gè)受流器通過(guò)滑板與受流軌接觸，通過(guò)導(dǎo)線與車高壓分線箱相連。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.1受流器一節(jié)Mc車的受流器滿足整車的供電要求，保證在兩對(duì)受流器故障時(shí)，其它兩對(duì)受流器能給整列車提供電流，在3對(duì)受流器故障時(shí)，列車減半功率運(yùn)行。額定電壓為DC1500V，額定電流為600A。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.1受流器避雷器主要作用：當(dāng)車體遭到雷擊時(shí)，處于懸浮行駛車輛的車體遭到雷擊時(shí)，按照車體～懸浮模塊～空氣（懸浮差距）～軌道的順序流動(dòng)；當(dāng)正極軌遭到雷擊時(shí)，避雷器保護(hù)車輛電器設(shè)備不受雷電影響而損壞。設(shè)計(jì)參數(shù)為：額定電壓為2400VDC；標(biāo)稱放電電流為10kA。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.2避雷器高壓分線箱內(nèi)主要設(shè)備包括：熔斷器、庫(kù)用插座、接地保護(hù)裝置、隔離轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。熔斷器的主要作用是保護(hù)受流器，不使其承受長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)電流。庫(kù)內(nèi)電源插座只設(shè)在兩個(gè)端車，提供DC1500V電源，其每個(gè)插座的功率滿足3節(jié)車空車懸浮系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)調(diào)試。工作電壓：1800V，工作電流：≤330A.車輛通過(guò)接地保護(hù)裝置(在箱體外的接地電阻、并聯(lián)的電容和二極管）接車體釋放靜電。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.3高壓分線箱高壓分線箱通過(guò)電纜與受流器和高壓電器柜相連，對(duì)高壓電器柜提供庫(kù)內(nèi)供電和第三軌供電兩種方式的電源。庫(kù)用供電時(shí)，封鎖牽引。車輛上線運(yùn)行時(shí)，庫(kù)用轉(zhuǎn)換刀開(kāi)關(guān)(即隔離轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)）為正常位，高壓分線箱的輸出與受流器相連，車輛經(jīng)受流器由受流軌供電。當(dāng)車輛庫(kù)內(nèi)檢修調(diào)試時(shí)，庫(kù)用轉(zhuǎn)換刀開(kāi)關(guān)打到庫(kù)用位，高壓分線箱的輸出與庫(kù)用電源插座相連，車輛由庫(kù)用電源供電。庫(kù)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)狀態(tài)反饋給控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.3高壓分線箱高壓電器柜在主電路結(jié)構(gòu)上位于高壓分線箱之后，電抗器和牽引逆變器之前，主要由高速斷路器、接觸器以及相關(guān)的輔助器件組成。基本功能是：作為牽引逆變器直流回路的預(yù)充電和快速放電單元，對(duì)牽引逆變器以及整個(gè)交傳系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。漏電流超過(guò)50A時(shí)執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)主斷路器；牽引主電路中電流大于1500A時(shí)，跳開(kāi)主斷路器。高壓電器柜具有以下主要特點(diǎn)：主要部件模塊化設(shè)計(jì)，易于安裝、拆卸和維修；柜體輕量化、小型化設(shè)計(jì)，節(jié)約空間；低感母排技術(shù)，無(wú)吸收電路；熱管冷卻方式，無(wú)環(huán)境污染、噪音??；再生制動(dòng)，節(jié)約能源；有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；控制系統(tǒng)微機(jī)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化等特點(diǎn)。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.4高壓電器柜6.2主電路電氣設(shè)備6.2.4高壓電器柜電容充放電：當(dāng)工作電源向電容充電時(shí)，通過(guò)充電接觸器、充放電電阻（電阻值為75Q)向支撐電容充電，以防止充電電流過(guò)大。當(dāng)支撐電容的電壓達(dá)到一定值時(shí)，閉合短接接觸器，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，充電接觸器斷開(kāi)，充電完成。當(dāng)電路出現(xiàn)故障或列車進(jìn)段整修，則放電電阻與隔離開(kāi)關(guān)形成直流支撐電容的快速放電回路，從而使電容通過(guò)充放電電阻快速放電。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.4高壓電器柜主電路故障保護(hù)：當(dāng)主電路出現(xiàn)嚴(yán)重故障例如主電路電器部件故障、網(wǎng)壓或直流電壓過(guò)壓、直流側(cè)電流過(guò)流、主電路接地、IGBT元件故障、等時(shí)，傳動(dòng)控制單元(DCU)控制高速斷路器斷開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)主電路的故障保護(hù)。同時(shí)高速斷路器能對(duì)檢測(cè)出的過(guò)電流進(jìn)行快速響應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)主電路短路瞬時(shí)保護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流時(shí)也可以通過(guò)熔斷主熔斷器進(jìn)行保護(hù)。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.4高壓電器柜主電路的隔離：可用隔離開(kāi)關(guān)對(duì)主電路進(jìn)行隔離以及通過(guò)機(jī)械聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)將支撐電容器的放電回路短接，以保證安全。漏電流的檢測(cè)：可以通過(guò)高壓電器箱的主電路電流傳感器LH、LH2采集的值進(jìn)行比較，來(lái)檢測(cè)主電路中是否有漏電流。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.4高壓電器柜網(wǎng)壓檢測(cè)：為系統(tǒng)檢測(cè)電網(wǎng)電壓，通過(guò)網(wǎng)壓傳感器將準(zhǔn)確的電網(wǎng)電壓報(bào)給司機(jī)室。匯流和分流功能：高壓電氣系統(tǒng)從受流軌得電，并為電氣牽引系統(tǒng)提供電能。高壓回路及牽引系統(tǒng)的保護(hù)：當(dāng)高壓回路或者牽引系統(tǒng)通過(guò)高壓供電時(shí)發(fā)生短路、過(guò)流時(shí)熔斷器保護(hù)。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.4高壓電器柜電抗器與支撐電容等一起組成直流濾波電路，其主要作用是：實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引系統(tǒng)主電路直流側(cè)電壓波動(dòng)的限制和避免高次諧波對(duì)電網(wǎng)及軌道信號(hào)的影響。此外在逆變器發(fā)生故障時(shí)，電抗器限制直流電流的上升率，以便在檢測(cè)到逆變器故障時(shí)，有時(shí)間讓高速斷路器在電流限值內(nèi)分?jǐn)?，以避免逆變器短路而?duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流時(shí)也可以通過(guò)熔斷主熔斷器進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)線路中出線尖峰電壓時(shí)，通過(guò)濾波電抗器吸收。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.5電抗器牽引逆變器的基本功能是：把從供電電網(wǎng)獲得的直流電壓變換成頻率和幅值都可調(diào)的三相交流電壓，給直線感應(yīng)電機(jī)供電。VVVF逆變器由三相逆變器模塊與過(guò)壓保護(hù)斬波器模塊組成。每輛車的牽引系統(tǒng)包括1臺(tái)VVVF逆變器，每臺(tái)逆變器給10臺(tái)直線感應(yīng)電機(jī)供電。當(dāng)列車實(shí)施再生制動(dòng)時(shí)，能量由牽引逆變器回饋到線路上。過(guò)電壓抑制斬波：為了防止直流電壓上升超過(guò)允許范圍以及電空制動(dòng)的平滑轉(zhuǎn)換，需要通過(guò)開(kāi)通過(guò)壓斬波支路來(lái)降低相應(yīng)的過(guò)電壓或維持電制動(dòng)在一定的時(shí)間內(nèi)才完全降低至切除。牽引或制動(dòng)工況時(shí)，通過(guò)觸發(fā)導(dǎo)通斬波模塊，能抑制因受流器跳動(dòng)等原因引起的瞬時(shí)過(guò)電壓。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.6牽引逆變器牽引逆變器具有以下主要特點(diǎn)：主要部件模塊化設(shè)計(jì)，易于安裝、拆卸和維修；柜體輕量化、小型化設(shè)計(jì)，節(jié)約空間；低感母排技術(shù)，無(wú)吸收電路；熱管冷卻方式，無(wú)環(huán)境污染、噪音??；再生制動(dòng)，節(jié)約能源；有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；控制系統(tǒng)微機(jī)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化等特點(diǎn)。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.6牽引逆變器6.2主電路電氣設(shè)備6.2.6牽引逆變器故障診斷及保護(hù)：提供逆變模塊全部IGBT元件的故障反饋信號(hào)（開(kāi)關(guān)量)，DCU結(jié)合其狀態(tài)反饋來(lái)實(shí)施逆變IGBT元件故障的保護(hù)功能。電壓電流檢測(cè)：具有檢測(cè)直流側(cè)電壓、電流及電機(jī)側(cè)電流的功能。充放電電路：1）當(dāng)牽引逆變器開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，通過(guò)預(yù)充電電阻對(duì)中間直流電容進(jìn)行充電，再閉合線路接觸器，這樣可以避免大的電流沖擊。2）電路出現(xiàn)故障或列車進(jìn)段整修，則放電電阻與隔離開(kāi)關(guān)形成直流支撐電容的快速放電回路，從而使電容通過(guò)充放電電阻快速放電。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.6牽引逆變器中間支撐電容：中間支撐電容作為儲(chǔ)能器，起緩沖和平滑中間直流回路電壓的作用。在一個(gè)短的時(shí)間周期內(nèi)輸入和輸出中間回路的能量不相等，需要支撐電容對(duì)牽引逆變器和直線感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行能量解耦。PWM逆變電路：9PWM逆變電路根據(jù)運(yùn)行要求，將中間直流電壓變換為所需要的頻率和幅值的三相交流電壓，提供給直線感應(yīng)電機(jī)。故障診斷及保護(hù)：提供逆變模塊全部IGBT元件的故障反饋信號(hào)（開(kāi)關(guān)量)，DCU結(jié)合其狀態(tài)反饋來(lái)實(shí)施逆變IGBT元件故障的保護(hù)功能。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.6牽引逆變器牽引電機(jī)采用直線感應(yīng)電機(jī)，每節(jié)車的電機(jī)采用5串（相序交錯(cuò)）2并方式聯(lián)結(jié)。6.2主電路電氣設(shè)備6.2.7直線感應(yīng)電機(jī)6.2主電路電氣設(shè)備6.2.7直線感應(yīng)電機(jī)6.2主電路電氣設(shè)備6.3主電路工作原理兩端Mc車的牽引系統(tǒng)完全一致。列車在Mc車上配置有高壓分線箱，高壓分線箱給本車高壓電器柜供電，同時(shí)Mc車的高壓電器柜通過(guò)電纜與M車高壓電器柜相連，保證每單元高壓貫通。6.2主電路電氣設(shè)備6.3主電路工作原理6.2主電路電氣設(shè)備6.3主電路工作原理列車損失1/3動(dòng)力時(shí)，列車降速運(yùn)行，不影響車輛其他功能。列車