शंघाई हाई-स्पीड मैग्लेव ग्राउंड ट्रैक्शन पावर सप्लाई सिस्टम

शंघाई में संचालित हाई-स्पीड मैग्लेव ट्रेन जर्मनी से आयातित TR08 मैग्लेव ट्रेन है, जो एक लंबे-स्टेटर रैखिक सिंक्रोनस मोटर और एक निरंतर-वर्तमान चालन उत्तोलन प्रणाली का उपयोग करती है। इसकी कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली को चित्र 1 में दिखाया गया है, और इसमें एक उच्च-वोल्टेज ट्रांसफार्मर (110kv/20kv), एक इनपुट ट्रांसफार्मर, एक इनपुट कनवर्टर, एक इन्वर्टर और एक आउटपुट ट्रांसफार्मर जैसे मुख्य घटक शामिल हैं।

मैग्लेव ट्रेन की कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली को उच्च वोल्टेज ट्रांसफार्मर के माध्यम से 110kv ग्रिड वोल्टेज से 20kv में परिवर्तित किया जाता है, और फिर इनपुट ट्रांसफार्मर और इनपुट कनवर्टर द्वारा ±2500v के डीसी वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है। डीसी लिंक से डीसी वोल्टेज को तीन चरण तीन द्वारा परिवर्तनीय आवृत्ति (0 ~ 300 हर्ट्ज), परिवर्तनीय आयाम (0 ~ × 4.3 केवी), और समायोज्य चरण कोण (0 ~ 360 डिग्री) के साथ तीन चरण एसी पावर में परिवर्तित किया जाता है। -प्वाइंट इन्वर्टर.मैग्लेव ट्रेन के ट्रैक्शन कनवर्टर के दो कार्य मोड हैं:

(1) इन्वर्टर पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन का प्रत्यक्ष आउटपुट मोड आउटपुट मोड होता है जब मोटर 0 ~ 70 हर्ट्ज की स्विचिंग आवृत्ति के साथ कम आवृत्ति पर काम करता है। इस समय, तीन-बिंदु इनवर्टर के दो सेट समानांतर में जुड़े हुए हैं, और आउटपुट आउटपुट ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग के माध्यम से जुड़ा हुआ है जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। इस समय, आउटपुट ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग एक के बराबर है समानांतर संतुलन रिएक्टर, और फ़िल्टरिंग भूमिका भी निभाता है।
(2) ट्रांसफार्मर आउटपुट मोड आउटपुट मोड है जब मोटर 30 हर्ट्ज ~ 300 हर्ट्ज की स्विचिंग आवृत्ति के साथ उच्च आवृत्ति पर काम करता है। इस समय, मुख्य ट्रैक्शन कनवर्टर में इनवर्टर के दो सेट आउटपुट ट्रांसफार्मर के प्राथमिक पक्ष से श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, और आउटपुट ट्रांसफार्मर वोल्टेज को बढ़ाने के बाद आउटपुट आउटपुट होता है।

ईएफडी ट्रांसफार्मर                                                       ईआई ट्रांसफार्मर                                                                     पीक्यू ट्रांसफार्मर

3.1 इनपुट कनवर्टर
इनपुट कनवर्टर के सामने के चरण में एक उच्च-वोल्टेज ट्रांसफार्मर और एक इनपुट ट्रांसफार्मर होता है। इनपुट ट्रांसफार्मर में दो रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर होते हैं, जिनका कार्य सेकेंडरी ट्रांसफार्मर के माध्यम से हाई-वोल्टेज ग्रिड वोल्टेज को कम करना और फिर इसे इनपुट कनवर्टर तक भेजना है। बड़ी क्षमता वाले उच्च-वोल्टेज रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर के लिए, रेक्टिफिकेशन दक्षता में सुधार के लिए, 6-पल्स रेक्टिफायर ब्रिज के दो सेट का उपयोग किया जाता है। रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर का प्रत्येक सेट तीन-चरण वाइंडिंग के दो सेट, एक वाई जंक्शन और एक डी जंक्शन द्वारा संचालित होता है। स्थैतिक कनवर्टर प्रणाली तीन एकल-चरण तीन-वाइंडिंग ट्रांसफार्मर की एक योजना को अपनाती है, जो प्रत्येक वाइंडिंग के निर्धारित कनेक्शन के माध्यम से चित्र 2 में दिखाए गए y/y, d समूह रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर योजना से जुड़े होते हैं। इसके मुख्य लाभ हैं:

(1) छोटी अतिरिक्त क्षमता, अधिक किफायती;

(2) छोटी एकल क्षमता, डिवाइस के आकार के लिए परिवहन आवश्यकताओं को पूरा करना आसान;

(3) तीन वाइंडिंग को एक ही कोर कॉलम पर व्यवस्थित किया जा सकता है, जो ट्रांसफार्मर के हार्मोनिक नुकसान को कम करने में मदद करता है।

मध्यवर्ती सर्किट के डीसी लिंक वोल्टेज को नियंत्रित करने और ग्रिड-साइड उत्तेजना को कम करने के लिए, सिस्टम का प्रत्येक रेक्टिफायर छह-पल्स तीन-चरण पूरी तरह से नियंत्रित रेक्टिफायर ब्रिज और एक छह-पल्स तीन-चरण अनियंत्रित रेक्टिफायर ब्रिज से बना होता है। श्रृंखला में, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। इस तरह, रेक्टिफायर के दो सेट श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, और मध्य बिंदु को एक उच्च प्रतिरोध के माध्यम से ग्राउंड किया जाता है (जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है), एक तीन-संभावित मध्यवर्ती सर्किट डीसी लिंक बनाता है . डीसी लिंक का वोल्टेज नियंत्रणीय है, 2×1500V से 2×2500V तक, और रेटेड करंट 3200A है। एक सुचारू डीसी धारा प्राप्त करने के लिए, एक स्मूथिंग रिएक्टर को मध्यवर्ती सर्किट में श्रृंखला में जोड़ा जाता है। वहीं, रेक्टिफायर ब्रिज और डीसी लिंक को ओवरवॉल्टेज से बचाने के लिए डीसी साइड ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन को अपनाया जाता है। डीसी लिंक इंटरमीडिएट सर्किट में, ओवरवॉल्टेज को दबाने के लिए डीसी साइड अवशोषण उपकरणों के रूप में डिस्चार्ज सुरक्षा के साथ थाइरिस्टर और उच्च-शक्ति प्रतिरोधक होते हैं। इसके अलावा, मध्यवर्ती सर्किट के डीसी लिंक के मध्यवर्ती बिंदु को उच्च प्रतिरोध संरक्षण के माध्यम से ग्राउंड किया जाता है और इसमें ग्राउंड फॉल्ट डिस्प्ले होता है।

3.2 ट्रैक्शन इन्वर्टर
(1) इन्वर्टर संरचना

शंघाई मैग्लेव ट्रेन के तीन-चरण इन्वर्टर में एक चरण की संरचना चित्र 3 में दिखाई गई है। मुख्य ट्यूब जीटीओ पूर्ण-नियंत्रण डिवाइस को अपनाती है। मुख्य सर्किट मध्य बिंदु पर एक क्लैंपिंग डायोड के साथ श्रृंखला में दो मुख्य ट्यूबों को अपनाता है। इस सर्किट को थ्री-पॉइंट (या थ्री-लेवल मिडपॉइंट एम्बेडेड) इन्वर्टर भी कहा जाता है। इससे मुख्य ट्यूब झेलने वाले वोल्टेज को आधे से कम किया जा सकता है। साथ ही, समान स्विचिंग आवृत्ति और नियंत्रण मोड के तहत, इसके आउटपुट वोल्टेज या वर्तमान के हार्मोनिक्स दो-स्तर की तुलना में कम हैं, और मोटर अंत में आउटपुट वोल्टेज द्वारा उत्पन्न सामान्य-मोड वोल्टेज भी कम है , जो मोटर की सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए फायदेमंद है।
प्रत्येक चरण ब्रिज आर्म के चार मुख्य ट्यूबों में तीन अलग-अलग ऑन-ऑफ संयोजन होते हैं, और क्रमशः अलग-अलग वोल्टेज आउटपुट करते हैं (तालिका 1 देखें)। मुख्य जीटीओ का पीक वोल्टेज 4.5kV है, और पीक करंट 4.3ka है। तीन-बिंदु इन्वर्टर के लिए आवश्यक है कि मुख्य V1 और V4 को एक ही समय में चालू नहीं किया जा सके, और V1 और V3, V2 और V4 के नियंत्रण पल्स परस्पर विपरीत हों। इसके अलावा, उपरोक्त मुख्य ऑन-ऑफ रूपांतरण को पहले बंद और फिर चालू के सिद्धांत का पालन करना चाहिए।
तीन-स्तरीय इन्वर्टर को दो-स्तरीय इन्वर्टर के आधार पर विकसित किया गया है। दो-स्तरीय इन्वर्टर की परिपक्व नियंत्रण तकनीक को तीन-स्तरीय इन्वर्टर में पेश करने से विभिन्न प्रकार की इन्वर्टर नियंत्रण रणनीतियाँ तैयार हुई हैं। वर्तमान में, तीन-स्तरीय इनवर्टर के लिए उपयोग की जाने वाली अधिक परिपक्व नियंत्रण रणनीतियाँ हैं: एकल पल्स नियंत्रण विधि, ऊपरी और निचली दोहरी मॉड्यूलेशन तरंग एसपीडब्ल्यूएम नियंत्रण विधि, 120° चालन पीडब्लूएम नियंत्रण विधि, 90° चरण कंपित पीडब्लूएम नियंत्रण विधि, तटस्थ बिंदु संभावित विचलन दमन PWM नियंत्रण विधि, स्विचिंग आवृत्ति इष्टतम PWM नियंत्रण विधि, विशिष्ट निम्न-क्रम हार्मोनिक उन्मूलन विधि (SHEPWM), तीन-स्तरीय इन्वर्टर वोल्टेज स्पेस वेक्टर नियंत्रण विधि (SVPWM) और तटस्थ बिंदु संभावित विचलन दमन वोल्टेज स्पेस वेक्टर नियंत्रण विधि [2,3 ].

(2) जीटीओ ड्राइव सर्किट

हाई-पावर जीटीओ ड्राइव सर्किट को पहले अलगाव और विरोधी हस्तक्षेप की समस्याओं को हल करना होगा। शंघाई मैग्लेव ट्रेन के मुख्य ट्रैक्शन इन्वर्टर में जीटीओ का ट्रिगर पल्स सिग्नल ऑप्टिकल फाइबर केबल द्वारा प्रेषित होता है, इसलिए अलगाव और विरोधी हस्तक्षेप की समस्याएं हल हो जाती हैं, जिससे जीटीओ ट्रिगर पल्स की सटीकता सुनिश्चित होती है और अप्रत्यक्ष रूप से मैग्लेव की ड्राइविंग सुरक्षा सुनिश्चित होती है। रेलगाड़ी। इसके अलावा, हाई-पावर जीटीओ ड्राइव सर्किट सामान्य रूप से काम कर सकता है या नहीं, इसकी कुंजी बिजली की आपूर्ति में निहित है। जीटीओ गेट ट्रिगर पल्स का आयाम काफी अधिक होना चाहिए, और इसका अग्रणी किनारा तेज होना चाहिए, जबकि पिछला किनारा हल्का होना चाहिए। इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए, मैग्लेव ट्रेन के मुख्य ट्रैक्शन इन्वर्टर में जीटीओ की गेट ड्राइव पावर सप्लाई 45V/27A है, और जीटीओ ट्रिगर पल्स के ट्रेलिंग एज सिग्नल और वोल्टेज सिग्नल को नियंत्रण प्रणाली में वापस भेजा जाता है। इसके अलावा, शंघाई मैग्लेव ट्रेन का मुख्य ट्रैक्शन इन्वर्टर विभिन्न प्रकार की सुरक्षा को अपनाता है: ब्रेक सर्किट ब्रेकर की ओवरवॉल्टेज सुरक्षा, ओवरकरंट सुरक्षा वर्तमान सीमा, पल्स रुकावट और ग्राउंड फॉल्ट डिटेक्शन।

(3) अवशोषण सर्किट

जीटीओ के कई अवशोषण सर्किट हैं। शंघाई मैग्लेव ट्रेन के तीन-स्तरीय मुख्य ट्रैक्शन इन्वर्टर का अवशोषण सर्किट चित्र 3 में दिखाया गया है। अवशोषण सर्किट को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि जीटीओ का di/dt और du/dt निर्दिष्ट स्वीकार्य मूल्यों से अधिक न हो। कार्यरत। इस तरह, जीटीओ के अवशोषण सर्किट में एक प्रारंभ करनेवाला और एक संधारित्र सी होना चाहिए। चित्र 3 में, जीटीओ के di/dt को सीमित करने के लिए प्रेरक L1, L2 और GTO श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। डायोड D11, D12, रोकनेवाला R1 और प्रारंभ करनेवाला L1 स्वयं प्रारंभ करनेवाला का ऊर्जा रिलीज सर्किट बनाते हैं। कैपेसिटर C11 और C12 का उपयोग GTO के ड्यू/डीटी को सीमित करने के लिए किया जाता है, और डायोड D12 और D13 कैपेसिटर के ऊर्जा रिलीज सर्किट का निर्माण करते हैं। आरसीडी अवशोषण सर्किट की तुलना में, उपरोक्त अवशोषण सर्किट एक बड़े कैपेसिटर सी 12 को जोड़ता है, इसलिए टर्न-ऑफ अवशोषण कैपेसिटर सी 11 आरसीडी अवशोषण सर्किट के कैपेसिटेंस मूल्य का आधा है, इसलिए नुकसान भी आधे से कम हो जाता है; उसी समय, कैपेसिटर C12 एक वोल्टेज क्लैंपिंग भूमिका निभाता है, जिसका उपयोग GTO के टर्न-ऑफ ओवरवॉल्टेज को दबाने के लिए किया जाता है। 1500kva इन्वर्टर के लिए, इस अवशोषण सर्किट का नुकसान लगभग असममित अवशोषण सर्किट के समान है।

       ईआर प्रकार ट्रांसफार्मर                           युग्मन प्रकार ट्रांसफार्मर                         5V-36V फेराइट कोर ट्रांसफार्मर

4 निष्कर्ष
शंघाई हाई-स्पीड मैग्लेव ट्रेन की कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
(1) यह उच्च गति पारंपरिक रैखिक तुल्यकालिक मोटर को अपनाता है। संपूर्ण कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली जमीन पर रखी गई है और वाहन निकाय के स्थान तक सीमित नहीं है, जो सबसे प्रभावी तीन-चरण बिजली आपूर्ति विधि के लिए अनुकूल है;
(2) यह जीटीओ थाइरिस्टर के सीधे श्रृंखला कनेक्शन से बचते हुए, उच्च-वोल्टेज और उच्च-शक्ति अवसरों के लिए उपयुक्त तटस्थ बिंदु क्लैंप्ड तीन-स्तरीय कनवर्टर तकनीक को अपनाता है, ताकि उच्च-शक्ति पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की क्षमता का पूरी तरह से उपयोग किया जा सके;
(3) इनपुट कनवर्टर में समायोज्य 12-पल्स रेक्टिफायर ब्रिज के दो सेट का उपयोग किया जाता है, जो न केवल हार्मोनिक्स और हस्तक्षेप को कम करता है, बल्कि मध्यबिंदु क्षमता के विचलन को भी दबा देता है;
(4) थाइरिस्टर और जीटीओ पल्स सिग्नल संचारित करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर केबल का उपयोग करते हैं, जिसमें उच्च हस्तक्षेप-विरोधी प्रदर्शन होता है। मैग्लेव ट्रेनों के सुरक्षित और स्थिर संचालन को नियंत्रित करने के लिए बिजली आपूर्ति और कर्षण नियंत्रण प्रणाली कुंजी में से एक है। इसके सिद्धांत और संरचना पर और अधिक शोध और विश्लेषण की आवश्यकता है।

Zhongshan XuanGe इलेक्ट्रॉनिक्स कं, लिमिटेड एक निर्माता है जो अनुसंधान एवं विकास, उत्पादन और बिक्री में विशेषज्ञता रखता हैउच्च और निम्न आवृत्ति ट्रांसफार्मर, कुचालकऔरएलईडी ड्राइवर बिजली की आपूर्ति।
कंपनी की उत्पत्ति चीन के सुधार और खुलेपन में अग्रणी शेन्ज़ेन में हुई थी, और 2009 में स्थापित की गई थी। इन वर्षों में, हमने विकास करना जारी रखा है। 2024 तक, हमारे पास उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर के उत्पादन में 15 वर्षों का अनुभव है, और हमारे परिष्कृत अनुभव ने XuanGe इलेक्ट्रॉनिक्स को घरेलू और विदेशी बाजारों में अच्छी प्रतिष्ठा प्राप्त कराई है।
हम OEM और ODM ऑर्डर स्वीकार करते हैं। चाहे आप चुनेंएक मानक उत्पादहमारे कैटलॉग से या अनुकूलन सहायता लें, कृपया बेझिझक XuanGe के साथ अपनी खरीद आवश्यकताओं पर चर्चा करें, कीमत निश्चित रूप से आपको संतुष्ट करेगी।

विलियम (सामान्य बिक्री प्रबंधक)

186 8873 0868 (व्हाट्स ऐप/वी-चैट)

E-Mail: sales@xuangedz.com

          liwei202305@gmail.com