地鐵車輛輔助逆變器工作原理及典型故障淺述

夏浩

【摘要】隨著我國經濟的發展以及社會的進步，地鐵已經成為我國城市軌道交通系統中的一項重要構成部分，并且地鐵車輛中所必備的一種電源，也就是地鐵輔助逆變器來說，主要是負責空調、水泵、照明等負載提供更為穩定的交流電。除此之外，地鐵輔助逆變系統也是整個地鐵車輛上最不可缺少的關鍵電氣部件，還可以進一步負責車輛空調、電熱采暖、照明、空氣壓縮機、各個系統之間的電路控制以及對列車監視系統以及車載信號等提供更為穩定的電源。

【關鍵詞】地鐵車輛輔助逆變器;工作原理以及典型故障分析;整改措施

對于當前地鐵輔助逆變器來說，系統主要是采取并聯模式的方式來為列車具體提供相應的電源，并且以此來確保列車在運行過程中整車空調、制動空壓機、應急電源以及電暖風等設備在運行過程中可以保持正常。除此之外，還可以有效的提高系統的容量，從而增加系統的冗余性。現階段，我國地鐵列車正在進行深入研究，并且采取措施來不斷提高地鐵的運行效率，還需要符合社會節能減排的目標，從而就會選擇變頻空調以及單相整流設備等進行具體應用。

一、地鐵輔助逆變器工作原理

當前，分散式供電以及集中式供電是當前輔助逆變器的兩種主要供電方式。主要是在地鐵線路的輔助供電系統上安裝相應的SIV，但是此時所使用的主要是集中式的供電。在這種情況下，系統裝置還會包含DC-DC斬波裝置、輔助逆變器兩個以及整流裝置。而集中式類型還需要采取輔助逆變器電源為SPWM的調制輔助逆變電源的方式來進行下一步的工作。相反，對于分散式方式則更多會采取十二脈沖輔助逆變電源的方式來確保地鐵運行過程中系統的穩定性。當系統所整體需要的電路較為簡單、元件較少的情況下時，就可以進一步采取SPWM調制的輔助逆變電源結構。但是，當前系統則主要包括三相逆變橋、LC濾波器以及相應處處隔離變壓器幾個部分。在具體使用過程中，可以利用APWN調制，并且相應配合LC濾波器所具有的功能，這樣就可以有效的實現包含較少諧波分量的電壓。而對于十二階梯波所合成的逆變電源而言，主要是采取DY和DZ形變壓器相對應的T1和T2所組成。而對于子逆變器所對應的第一二組主要就會包含PWM脈沖以及滯后相對30度的同一PWM脈沖調制。對于傳統的三相十二階梯波所合成的逆變器則大多會使用一百八十度的導通方式，并且相對應所輸出的電壓也會利用移項調壓技術的變化來具體分析所具有的缺陷。對于單邊脈寬調制而言，還可以采取更加有效的方式來解決因使用脈寬調制而產生的諧波含量較大的問題。

二、地鐵車輛輔助逆變器典型故障以及整改措施

2.1逆變器過電流

當逆變器過電流時，主要的檢測條件以及故障發生的情況可以根據以下情況進行判斷：當SIV電源裝置在工作或者是在啟動的過程中，就可以通過控制單元來對電流傳感器形成實時檢測，并且還可以檢測逆變器的輸出電流值。當所檢測的數值高于550A時，就說明逆變器過電流，就需要及時斷開lvLB以及lvHB，從而更加有效的保護主電路。造成這一故障有多種原因，還需要進行相應的整體和歸納，從而明確調查思路。這一問題主要可以通過以下措施進行解決：首先，可以具體結合HK壽命周期，對組織進行提前更換，并且運用單位還需要對備件的庫存進行統籌;其次，還需要借助HK檢驗測試驗臺，從而對影響設備的使用壽命進行逐個分析，為后續的采購提供依據。

2.2逆變器溫度過高

當逆變器溫度較高時，那么相應的檢測條件以及故障發生時的判斷標準也會發生變化，也就是說SIV內IGBT周圍的熱敏電阻檢測的數值高于八十五度時，系統就會判斷為動力單元溫度出現上升的情況，就會出現動力單元溫度上升異常的問題。在之后正線運營中如果這類型故障出現系統就會自動復位，那么SIV就需要重新啟動，過六十秒后就會發生此故障，那么還需要按壓相應的復位開關進行復位操作。THDI故障原因較為復雜，主要包含以下幾個方面：首先，可能是因為環境因素所導致的過溫情況，并且不能恢復;其次，相關軟件存在異常，那么故障出現后就很難再次啟動;再次，微機出現異常導致系統無法正常運行;最后，溫度采樣硬件設備電路出現異常，從而產生了過溫的狀態。對于這一問題來說，也需要采取相應的整改措施。如果通過修改軟件來解決存在的漏洞，就需要手動復位，并且還需要確保輔助變流器可以正常啟動。

結束語

綜上所述，在時代不斷發展的背景下，對地鐵車輛輔助逆變器的認識在不斷深入，并且對其中存在的問題也在進行深入的研究，主要從系統組成的角度來進行分析，從而找到更加具有針對性的問題解決策略。但是，由于這一系統整體結構較為復雜，并且兩群間又存在相互牽制的現狀，因此就會大大增加出現故障的幾率。因此，就會要求相關工作人員在日常運營以及檢修維護過程中多次使用單群控制系統，避免使用多群控制系統，從而確保列車運行時的安全性和平穩性。

【參考文獻】

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