逆变器总体设计方案.doc

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1、逆变器总体设计方案编制：日期：校核：日期：审核：日期：批准：日期：修改历史版本通知单号日期修改者修改说明目录1引言11.1编写目的11.2背景11.3术语与缩写定义11.4参考资料11.5参考标准22系统概述22.1技术条件22.2系统原理32.3保护功能42.4电源性能要求43接口资源方案54机械性能方案54.1外型尺寸说明54.2布局以及其他结构参数51引言1.1编写目的1.2背景变频逆变器主要用于机车失电时，为了保证车厢内的通风，将蓄电池的直流电压经过升压和逆变供给通风机使用。1.3术语与缩写定义1.4参考资料1.5参考标准2系

2、统概述2.1技术条件2.1.1输入电压额定输入电压：DC110V输入电压范围：DC77-137.5V2.1.2额定输出参数电压：200V±5%（200VAC~240VAC可调）频率：42Hz±0.5Hz（35-50可调）2.1.3额定输出容量：1.3kW/1.55kVA2.1.4工作温度：-25℃～+70℃2.1.5相对湿度：≤100%（不结露）2.1.6海拔：≤2500m2.1.7输出电压波形：正弦波2.1.8输出电压31次以下相对谐波含量：≤5%2.1.9额定效率：≥90%（输入110V，输出功率为1.3kW时）2.1.10噪声：

3、<60dB（相距1m处）2.1.11负载起动方式：变频起动2.1.12启动时间：≤20s2.1.13防护等级：IP542.1.14重量：≤20kg2.1.15安装尺寸：L550mm×W220mm×H200mm2.1.16设计寿命：30年2.1.17防火等级：DIN5510标准3级1.1系统原理结构上，该逆变器采用模块化的设计思想，分别为升压模块、逆变模块、低通滤波器等。通过升压模块M1进行DC/DC变化，将输入110VDC电压转换为350VDC，然后通过逆变模块M2进行DC/AC变换，输出三相200VAC的SPWM波，最后经过输出滤波

4、器滤波后输出三相200V正弦波。逆变器仅在紧急情况下使用，系统上采用了简洁、可靠的设计思想，对外接口只有电压110V输入一组，3相交流输出一组，启动信号一组和故障指示一组，见图2:110V+为110V电源输入正极；110VG为110V电源输入负极；START1与START2为紧急逆变器启动控制；FAULT1与FAULT2为紧急逆变器故障报警信号端口；U、V、W为逆变器的3相200V输出端。逆变器长期处于冷待机状态，当接收到启动信号之后，紧急逆变器开始工作。当空调主电源无法为空调提供电源的时候，地铁车辆内的控制器将吸合内部的无源触头作为

5、紧急逆变器的启动信号（即图2中START1与START2闭合导通时，紧急逆变器启动）。紧急逆变器启动信号回路形成后，如果输入电压正常、逆变器无故障时，紧急逆变器将在20s内完成启动并开始稳定工作。紧急逆变器正常工作时，故障报警触点处于吸合状态；紧急逆变器出现故障时，三相输出停止，故障报警触点断开。（即：正常时，FAULT1与FAULT2闭合导通；故障时，FAULT1与FAULT2开路。）图1系统原理图框图图2系统连线示意图1.1保护功能紧急逆变器具备输入防反接、输入高低压保护、输出过流、输出缺相、输出短路、高温等保护功能。1.2电源性

6、能要求电压调整率：模块正常工作后，调节输入电压在77-137.5V之间、负载在0~1.3kW(1.55kVA)之间或者调节环境温度在-25~55℃之间变化时，模块输出应无振荡，输出电压波动小于±5%。绝缘介电强度：输入对地进行AC1500V，输出对地进行AC2500V耐压试验1min，应无击穿闪络现象，耐压试验结束测量绝缘电阻应大于2MΩ。电磁兼容：应当符合EN50121中的规定要求。温升：在25℃的环境温度下，将输入电压调至110V，输出功率为1.3kW(1.55kVA)，运行升压模块直至所有部件都已经达到稳定状态，测量各个关键部件

7、的温度符合下表：项零　部　件　名　称发　热　温　度　极　限（℃）1234电源变压器绕组外表电抗器绕组外表母线散热器表面11511580801接口资源方案逆变器采用4个PG头对外引出线，分别对应直流输入、交流输出及控制信号。所有引出线通过线号管标注线号，定义如下：电源端子（引出2m线）位置说明定义端子型号（WAGO）PCB标志线径(mm2)DC110V输入110V＋769-102X1A4升压模块M1上端子110VGX1B4三相输出U769-103J12.5滤波电容板上J1~J3端子VJ22.5WJ32.5故障信号1FAULT1769-1

8、04X3:31升压模块M1上X3端子1~4点位故障信号2FAULT2X3:41启动信号1START1X3:11启动信号2START2X3:21启动信号端口：容量应不小于110VDC，500mA。故障信号端口：触头容量DC