辅助供电系统(修改)

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1、第二节动车组辅助供电系统概述一、辅助电源系统的作用1、提供三相交流输出：向牵引变流器通风机、牵引电机通风机、牵引变压器通风机、压缩机等车上设备提供三相交流输出。2、提供单相交流输出向空调控制、显示器、水泵装置、辅助制动等提供电力装置提供单相交流输出。3、提供直流输出给辅助电路、监视装置、制动装置、关门装置、牵引变流器控制等电力设备提供直流输出。二、逆变器的基本情况介绍1、逆变的概念：逆变——与整流相对应，直流电变成交流电。交流侧接电网，为有源逆变。交流侧接负载，为无源逆变。2、逆变电路的基本工作原理以单相桥式逆变电路为例负载a)b)tS

2、1S2S3S4iouoUduoiot1t2S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。输出电压输出电压S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正。直流电交流电S2、S3闭合，S1、S4断开时，负载电压uo为负。逆变电路最基本的工作原理——改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。a)b)tuoiot1t2电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同。阻感负载时，io相位滞后于uo，波形也不同。根据直流侧电源性质的不同电压型逆变电路——又称为电压源型逆变电路VoltageSourceTypeInverte

3、r-VSTI直流侧是电压源电流型逆变电路——又称为电流源型逆变电路CurrentSourceTypeInverter-VSTI直流侧是电流源3、逆变电路的分类电压型全桥逆变电路(1)直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动。(2)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同。(3)阻感负载时需提供无功功率。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。电压型逆变电路的特点图5-11电流型三相桥式逆变电路电流型逆变电路一般在直流侧串联大电感，电流脉动很小，可近似看成直流电流源吸收换流时负载电感中存贮的能量

4、电流型逆变电路(1)直流侧串大电感，相当于电流源(2)交流输出电流为矩形波，输出电压波形和相位因负载不同而不同电流型逆变电路中，采用半控型器件的电路仍应用较多电流型逆变电路主要特点电流型逆变电路和电压型逆变电路的不同大多数电压型逆变电路都采用全控型器件，换流方式为器件换流。采用半控型器件的电压型逆变电路已很少应用。而电流型逆变电路采用半控型器件的电路仍应用较多；电流型逆变电路就其换流方式而言，有的采用负载换流，有的采用强迫换流。4、三相电压型逆变电路三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路应用最广的是三相桥式逆变电路可看成由三个半桥逆变

5、电路组成N'N+-UVWV1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2180°导电方式每桥臂导电180°，同一相上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120°任一瞬间有三个桥臂同时导通,每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流。tOtOtOtOtOtOtOtOa)b)c)d)e)f)g)h)uUN'uUNuUViUiduVN'uWN'uNN'UdUd2Ud3Ud62Ud3三相电压型逆变电路工作波形负载各相到电源中点N‘的电压：U相，1通，uUN‘=Ud/2，4通，uUN'=-Ud/2。负载线电压负载

6、线电压5、三相电流型逆变电路电流型三相桥式逆变电路的输出波形基本工作方式是120°导电方式—每个臂一周期内导电120°每时刻上下桥臂组各有一个臂导通，横向换流iUiViW主要用于中大功率交流电动机调速系统电流型三相桥式逆变电路各桥臂的晶闸管和二极管串联使用强迫换流方式，电容C1~C6为换流电容串联二极管式晶闸管逆变电路换流——电流从一个支路向另一个支路转移的过程。开通：适当的门极驱动信号就可使器件开通。关断：全控型器件可通过门极关断。半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断。一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压，才能关断。6、逆变器

7、中换流概念1)器件换流（DeviceCommutation）利用全控型器件的自关断能力进行换流。在采用IGBT、电力MOSFET、GTO、GTR等全控型器件的电路中的换流方式是器件换流。换流方式分类2)电网换流电网提供换流电压的换流方式。将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断。不需要器件具有门极可关断能力，但不适用于没有交流电网的无源逆变电路。3)负载换流由负载提供换流电压的换流方式。负载电流的相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流。如图是基本的负载换流电路，4个桥臂均由晶闸管组成。?t?t?t?tOOOOiit1b)a)

8、uouoioiouVTiVT1iVT4iVT2iVT3uVT1uVT44)强迫换流设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流的换流方式称为强迫换流。通常利用附加电容上所储存的能量来实现，因此也