电制动时牵引逆变器

牵引变流器的组成及各部分的作用是什么？

牵引变流器是一种将直流电转换为交流电的装置，其构成主要包括四象限斩波器、中间电压电路、制动斩波器以及脉冲宽度调制逆变器。

四象限斩波器是牵引变流器的核心部件，它不仅能够完成直流到交流的转换，还能够在转换过程中实现能量的有效调控。中间电压电路则扮演着稳定输出电压的角色，为牵引电动机的正常运转提供了有力保障。

制动斩波器在牵引系统中同样扮演着重要角色。它负责将制动过程中产生的反向电能进行回收并储存，从而提高了能源的利用效率。而脉冲宽度调制逆变器则负责控制输出电流的频率和波形，使得交流牵引电动机能够实现精确的起动、制动和调速控制。

随着电力电子技术的不断进步，牵引变流器在轨道车辆中的应用也日益广泛。其中，IGBT、GTO和IPM等电压驱动的全控型开关器件，因其高开关频率、卓越的性能和低损耗等特点，成为了牵引变流器的优选。这些器件不仅提升了变流器的效率，还增强了其稳定性，为轨道交通的可持续发展注入了新的活力。

牵引变流器的有什么用

牵引变流器是一种将直流电转换为交流电的关键设备，主要分为电压型和电流型两种类型。

电压型逆变器的工作原理如图5a所示，直流侧电压Ud需保持恒定，以满足换向要求。通过控制电路触发脉冲，可以调节交流侧电压的频率。图5a中的c表示支撑直流电压的支撑电容，D1、D2为续流二极管，用于负载电流和电压不同相时的续流。在异步牵引电动机起动时，逆变器需提供可变幅值的低频电压，通常采用分谐波调制法控制器件F1、F2的通断顺序。电压型逆变器还可以通过控制电路的作用，顺利转入再生制动状态，为交-直-交电力机车提供恒定的中间环节直流电压。

电流型逆变器如图6a所示，其直流侧需要保持稳定的电流Id。通过采用串联电抗器Ld，可以实现这一要求。当控制各强迫关断器件的导通顺序时，可以在电机每相绕组中得到2π/3电角度导通的交变电流。在低频起动时，为了避免因2π/3矩形波电流造成过大的电机力矩脉动，也可采用电流分谐波调制方法。电流型逆变器只能调频不能调压，调压功能由电源侧交－直变流器完成。电流型逆变器已在地铁车辆上得到广泛应用。

交流-交流变流器无需经过直流中间环节，可直接将单相交流电转换为三相可调频的交流电。一种成功应用的是用次驱动同步型牵引电动机的两组三相反并桥式系统，它在原理上类似于电流型直-交逆变器，并借助于电源和负载电势进行换向。这种类型的变流器已在苏联ВЛ83型电力机车上应用。

另一种降频交-交变流器是循环变流器，它属于燃气轮机车电传动系统的一种选择设备。

牵引变流器的这些功能使得电力机车能够更加灵活地适应不同的运行条件，提高运行效率和安全性。

分相区分相区的电压保持

在分相区内，接触网断电，列车主断路器关闭，列车无法从接触网获取牵引动力和车载电源。为确保列车在通过分相区时车载电源的持续供应，必须保持对中间牵引电路的供电。

在“驾驶”模式或电制动情况下，可以采用中间牵引电路的“直流环节电压保持”模式。这意味着列车在进行“制动”，同时牵引电机转变成发电机状态，通过逆变器向中间牵引电路供电，以维持车载电源的持续供应。

具体操作时，在列车进入分相区前，系统会提前识别并切换至直流环节电压保持模式。此时，列车采取减速制动，牵引电机作为发电机运行，将动能转换成电能，通过逆变器向中间牵引电路供电，确保车载电源的稳定。

在整个分相区内，列车以直流环节电压保持模式运行，牵引电机和逆变器协同工作，持续为中间牵引电路供电。当列车通过分相区进入下一个供电区间后，系统会自动切换回正常运行模式，列车恢复牵引动力和车载电源的正常供应。

通过采用直流环节电压保持模式，列车能够在分相区内保持车载电源的稳定供应，确保乘客和列车设备的正常运行，同时有效利用列车在制动过程中产生的动能，提高能源利用效率。

分相区分相区的电压保持机制，不仅保证了列车在特殊区段的供电连续性，也体现了现代轨道交通系统在节能减排、提高能效方面的技术进步。

逆变器与整流器的区别

1、工作原理

逆变器：是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电；两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM）技术。

整流器：是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。将交流电（AC）变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变器。

2、作用

逆变器：逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ正弦或方波）。通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

整流器：给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用。

3、使用注意

逆变器：每台逆变器都有接入直流电压数值，如12V，24V等，要求选择蓄电池电压必须与逆变器直流输入电压一致。逆变器输出功率必须大于电器的使用功率，特别对于启动时功率大的电器，如冰箱、空调，还要留大些的余量。

整流器：整流器/充电机应有蓄电池充电电流限流电路，将蓄电池充电电流限制到UPS额定输出容量（KW）的15%。整流器/充电机应有交流输入电流限制电路，一般将交流输入电流限制到满载输入电流的115%。

4、应用

逆变器：为光伏并网电源系统提供DC-AC变换功能。将太阳能系统产生的直流电逆变为交流电，输入电网。

城市轨道车辆上有一种vvvf牵引逆变器，用于变频变压，在列车牵引时将高压变为频率和电压可调的三相电供给牵引电动动机使用，在制动时可以把列车惯性带动牵引电机旋转发出的三相电能转换为直流电反馈回电网或通过能量消耗模块消耗掉。

整流器：整流器还用在调幅(AM)无线电信号的检波。 信号在检波前可能会先经增幅(把信号的振幅放大)，如果未经增幅，则必须使用非常低电压降的二极管。 使用整流器作解调时必须小心地搭配电容器和负载电阻。 电容太小则高频成分传出过多，太大则将抑制讯号。

整流装置也用于提供电焊时所需固定极性的电压。 这种电路的输出电流有时需要控制，此时会以可控硅(一种晶闸管)替换桥式整流中的二极管，并以相位控制触发的方式调整其电压输出。

百度百科-整流器

百度百科-逆变器

动车组牵引变流器三大组成部分分别是什么

动车组牵引变流器的三大组成部分是：牵引逆变器、中间直流回路和制动斩波器。

一、牵引逆变器

牵引逆变器是动车组牵引变流器的核心部分，主要负责将直流电转换为交流电，以供动车组的电动机使用。它接收来自电网的直流电，通过内部的高频开关和变压器等电子元件，将直流电转换为频率和电压可控的交流电，从而驱动动车组的轮子转动，实现列车的牵引功能。

二、中间直流回路

中间直流回路是连接牵引逆器和制动斩波器的重要部分，它主要负责储存和稳定电能。在动车组运行过程中，中间直流回路可以将牵引逆变器产生的电能进行储存和分配，保证动车组的电动机在各种运行状态下都能获得稳定的电源供应。同时，它还能在制动时回收制动能量，将其转化为电能储存起来，提高动车组的能源利用效率。

三、制动斩波器

制动斩波器是动车组牵引变流器中的重要安全保护部件。当动车组制动时，制动斩波器负责控制制动能量的回收和处理，防止能量回收过多导致的系统过载。它通过调节电路中的开关状态，精确控制制动能量的回收和释放，确保动车组在制动过程中的稳定性和安全性。

以上三部分共同构成了动车组牵引变流器的主要结构，每个部分都发挥着至关重要的作用，共同保证了动车组的安全、高效运行。

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