GBT25122.2-2010轨道交通机车车辆用电力变流器第2部分补充技术资料.pdf 106页

'ICS29．280S35雷亘中华人民共和国国家标准GB／T25t22．2—2010／IEC61287—2：2001轨道交通机车车辆用电力变流器第2部分：补充技术资料Railwayapplications--PowerconvertorsinstalledonboardrollingstOck——Part2：Additionaltechnicalinformation2010—09-02发布(IEC61287—2：200l，IDT)2011—02—01实施宰瞀鹊紫瓣警襻瞥霎发布中国国家标准化管理委员会“”。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T25122．2—2010／IEC61287—2：2001前言··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘1范围和概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯·1．1范围·⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·1．2变流器的种类⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯·-·1．3技术资料⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-1．4变流器参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·2规范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·3直接变流器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·3．1外部换相整流器⋯⋯···⋯⋯⋯⋯·3．2自换相整流器⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯·3．3斩波器⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3．4逆变器⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··4间接变流器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···4．1间接变流器的种类⋯⋯⋯⋯⋯···⋯4．2间接变流器的电路结构和基本性能4，3间接变流器的基本参数-⋯⋯⋯⋯··4．4间接变流器的控制方式⋯⋯⋯⋯⋯4．5多级间接变流器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4．6间接变流器的分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5多电源供电的机车车辆变流器⋯⋯⋯5．1变流器的种类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5．2变流器的电路结构和基本性能⋯⋯5．3变流器的基本参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5，4变流器的控制方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯···5．5多级变流器·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯5．6变流器分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯附录A(规范性附录)图形表示法⋯⋯目次，●，●●●00MM¨“¨¨¨¨““¨¨¨¨¨¨“蛎 前言GB／T25122．2—2010／IEC61287-2：2001GB／T25122((轨道交通机车车辆用电力变流器》由以下两部分组成：——第1部分：特性和试验方法}——第2部分：补充技术资料。本部分为GB／T25122((轨道交通机车车辆用电力变流器》的第2部分。本部分采用翻译法等同采用IEC61287—2：2001<(轨道交通机车车辆用电力变流器第2部分：补充技术资料》(英文版)。为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：——“本国际标准”一词改为“本部分”；——用“．”代替作为小数点的逗号“，”；——删除国际标准的前言。本部分附录A为规范性附录。本部分由中华人民共和国铁道部提出。本部分由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC／TC278)归口。本部分负责起草单位：株洲南车时代电气股份有限公司。本部分参加起草单位：株洲变流技术国家工程研究中心有限公司、永济新时速电机电器有限责任公司、南车青岛四方机车车辆股份有限公司、中国铁道科学研究院机车车辆研究所。本部分主要起草人：冯江华。本部分参加起草人：严树钢、刘贵、胡家喜、宋春龙、刘泰、仝力。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载6B／T25122．2—2010／IEC61287—2：2001轨道交通机车车辆用电力变流器第2部分：补充技术资料1范围和概况1．1范围GB／T25122的本部分说明了机车车辆电力电子变流器(例如外部换相整流器、自换相整流器、斩波器和逆变器)的基本电路结构、控制方法、工作方式和性能。本部分列出了典型的图表和例子进行沦述，但并没有论述变流器的所有方面。本部分是GB／T25122．12010的补充技术资料。本部分的主要内容是计算电气参数，如输入／输出电压、输入／输出电流、电流和电压的频谱、纹波电流和电压以及谐波电流和电压。1．2变流器的种类本条给出了下列几种变流器，其基本结构见1．4。a)直接变流器：1)外部换相整流器；2)自换相整流器；3)斩波器；4)逆变器；b)间接变流器；c)机车车辆多电源供电变流器。1．3技术资料1．2中的变流器包含以下方面的内容：a)种类；b)电路结构和基本性能；c)基本参数ld)控制方式；e)多相变流器和多级变流器；f)分析。1．4变流器参数下述数据不仅给出了变流器的参数，而且还用图表解释怎样计算它们的值。多级外部换相变流器可以简化为与之等效的两级外部换相变流器，参数可以从等效的两级换相变流器中获得。本条介绍了简化变流器级数的方法。以下给出变流器的参数：a)变流器的输出参数1)平均电压和／或方均根值电压；2)平均电流和／或方均根值电流；3)谐波电压／谐波电流；4)纹波电压／纹波电流。1)GB／T25122．卜2010修改采用IEC61287l：2005 GB／T25122．2—2010／IEC61287-2：2001b)变流器的输人参数1)平均电压和／或方均根值电压；2)平均电流和／或方均根值电流；3)谐波电压和谐波电流；4)纹波电压和纹波电流。c)电源输入端的基本参数1)平均电压和／或方均根值电压；2)谐波电流；3)纹波电流；4)(交流电源的)功率因数。d)负载输入端的基本参数1)平均电压和／或方均根值电压；2)平均电流和／或方均根值电流；3)谐波电流；4)纹波电流；5)(交流电源的)功率因数。变流器及变流器系统的基本结构如表1～表4所示。表1机车车辆用直接变流器lL￡三三卜—∈多Co．avl斩波器2LE三三卜_弋少Cony：逆变器3飞岖鸷Cony：整流器表2机车车辆用间接变流器1鼍嚅H碧恂Conyl：斩波器Cony2：斩波器2■嚷H碧恂Convll逆变器Cony2：整流器3瑶莲蛳Conyl：整流器Cony2：斩波器2 标准分享网www.bzfxw.com免费下载裹2(续)GB／T25122．2—2010／lEe61287-2：20014鼍嚅mConvl：斩波器Cony2：逆变器5飞州莹勘Convl：整流器Cony2；逆变器裹3机车车辆用多电源电力电子变流器直流线路Cony：斩波器1Lj、__笠H卜—七c9交流线路Cony：整流器或间接交流／直流变流器直流线路Conv：逆变器或问接直流／交流变流器2AcLo、—Q)一卜_乇c吵交流线路Cony：间接直流／交流变流器衰4变流器系统Convl：斩波器Cony2l逆变器Cony3：逆变器1Cony4：斩波器Tr：变压器Load：负载ConvlI整流器Cony2：逆变器Cony3；逆变器2Cony4：斩波器U《参导Trl变压器Load：负载2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB／T25122的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB／T25122．1—2010轨道交通机车车辆用电力变流器第1部分：特性和试验方法(IEC61287—1：2005，MOD)3 GB／T25122．2—2010／IEC61287-2：20013直接变流器3．1外部换相整流器3．1．1基本定义3．1．1．1基本联接单相桥式电路的变流器有两种连接方式：均一联接是全部由晶闸管或全部由二极管组成的桥式整流电路，非均一联接是由晶闸管和二极管组成的桥式整流电路(见图i)。a)均一联接b)非均一联接圈1基本联接方式3．1．1．2级联联接变流器由两个或两个以上的桥式电路串联而成的。当使用晶闸管时，可以有次序地逐级控制桥式电路(见图2)。a)均一联接b)非均一联接图2级联联接方式3．1．1．3相控方式均一联接相控方式可以分为对称控制和不对称控制，非均一联接可以看成一种特殊的不对称控制。3．1．1．4工作方式整流电路的性能取决于电路联接方式、相位控制方式和工作方式。单相晶闸管整流器电路有许多种工作方式，本部分只列出实际使用的工作方式。工作方式主要取决于电路联接方式、电路常数和控制角，有些情况下，它还取决于控制脉宽和初始电流。整流器电路的基本工作方式是由二极管组成的不可控桥式整流电路(见图3)。、《J，、‘J，‘‘J，，‘●，o．5——输出电压>o}／l“2)口o5——与降压斩波器的特性相同；b)aCH，，CH：一>CH．，输出电流反向a)象限I和象限Ⅱ工作特性和电压型两象限斩波器的相同a>O．5——等同于第1象限的特性ao．5——等同于第Ⅲ象限的特性a、|I、LI1＼，l＼，●1U1135‘，，、／I]、kJ—●，|，fl∥、k150。，一，l、÷}J—·丌II、厂l1，I／fr}I}图A．1(续)47 www.bzfxw.comGB／T25122．2—2010／lEe61287—2：2001自E口14121．00．8O．604O．20．o一0．2—0．4—0．6一O．8—1．O均一变流器KX口。0．3-IL乩3AlVL}蹙}硝一y‘基k}～}-!5‘h1F=LL、、If、心过、一诤I5IL净=、I一’_瞻≤每br>"q≮L、卜L—惫苒h随11目≮L_、hL、卜、L、l一h4Lh、I、L、I、、』叮‘11qkhlL、●HLI】、75‘1、hk、武Ir、～．J、～：、一1-]∑、—LI、，N＼、。to叫、{d|、L、Ij1一、1I、＼、jr、★——0，IO．2仝I0．31-O40．5’划0,61-■o．7L1、1～．1、≮—_一——I、U0j‘、il]、’l目OI1～最＼：l^LI、、j1}1【一～I、＼I、、．Il、～I、Jh’05‘Il—卜Lf、＼，I1～1、一、1．／‘1‘、JI1kLr、、L‘2C)。I、h．一÷，、_、、LL一r、＼，I}1、、L，-’7>I’、135。{J、／I—h、-II一，f’』》一一’I‘110一7L，一一一一I、产l，f{。IlItId)图A．1(续) www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载矗fo1．41．21．00．80．60．4O．2O．O—O．2—0，4一O．6·0．8一，0GB／T25122，2—2010／IEC61287·2：2001均一变流器{Il控It囊、15．一～一A降IN·受]、Vl、、kII、‰l、N、t●I＼L、、lt氐1、t。N、1LI、L、L＼、’、l、l、～t、I、L1、I＼、’＼’＼二、、～1＼1LN、＼、p、1L、I～＼、I1I＼＼’、L、卜、＼60、t、"、L＼-I1●、～、J5’I1、＼、J‘～：o3一o4．．05．。0一．07≮～一、一、{lO‘“·j、一1毛tj——．01一、℃．2．L-L、L一—_)、＼、’、l、＼，、O!I．、l、，、L、、、1、一，J＼、I弋，t＼、●，1．一一一＼、，、，●、～，—、＼／L＼!135‘●●一一一l、t1、，、～一l一L．--＼、～5I)‘。k，●t，r1-／I、jI、，l】图A．1(续) www.bzfxw.comGB／T25122．2—2010／IEC61287-2：200150Ⅳ1．00．70．50，3O．2O．10．07—1．OO．70．50．3O．2O．10．07p1．00．70．50．30．20．10．07于，⋯●，●I●●I，·。一rIl＼Ir—rIl，4，rINFI：n’1I一}＼，IC，＼fI]＼fI0，I)5I一1I-卜、I＼，d·义●一0．1l—矗f10‘30。60‘90‘120’a)150‘控制角丰：嚣擀I＼，I’J—巾一一TI}，一，l0,2l，I}I卜rl心Jq-一Il—II；lIO．1l’、+—，L．．--t--"F刈}1』．0．05I．--+"F、J●斗+IIt●tI}Il0。30’60’90‘150‘控制角笔Io．一j—rl／一．—卜一r—下／l0．2，L一篁一I叫--●LL．jl：LJ—．0，1l』．■JI1仉2；～Ik『ld’X‘●tO：}1』’p0’30’60‘90‘图A．2150‘控制角 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载^1．O0．80．60．4一O．2—0．4—0．8—1．0GB／T25122．2—2010／IEC61287-2：2001图A．3总功率因数^51 www.bzfxw.comGB／T25122．2—2010／IEC61287。2：200152^1，0O．8o．60，40．2O．O一0．2一O．4-0．6—0．8—1．0I}弓i==：-黼}I目一L--I衫一一一上矗)，11，-、"-l一r—’～_●●可盯，一一}一虬、、、¨I—一、fP～、、一L：FI譬、1J—一．J。L～、一、L1L、k、、、I『l、～一、¨、Ut、30’l、I1、l＼I!—?、、4、、’I、～h～11、一L、lLI斟1．【lI～I、上～、L．Il、I、～、L11I、●I_、、h、I1C71I^卜iO1·skO．2．O一●．O．4．．Q是．O6．O．711、i●L—●Jl一、‘I}l、～9(、1!、五●、LI、、kI、I、、JLIO5’、1，＼I、IJ、U"：o．、I,oI、、’。{l八I"、IJ、‘135’、^1、J、0＼150．I、、-一一__’、kl一)一k：kP_广lI}lh)图A．3(续) 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www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载fd厶1．41．21．o0．80．60．4O．20．0GB／T25122．2—2010／me61287-2：2001非均一变流器0．10．20，30．40．50．6a)图A．7直流电压调节0．7“·x·661 www.bzfxw.comGB／T25122．2—2010／IEC61287-2：200162fd如1．41．21．00．80．60．40．20．0非均一变流器0．10．20．30．40．5图A．7(续)0．60．7／e·Xpf。 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载鱼毛1．41．21．OO．8O．60．4O．oGB／T25122．2--2010／IEC61287-2：2001非均一变流器0．10．20．30．40．5图A．7(续)O．6O．7h-x。矗 www.bzfxw.comGB／T25122．2—2010／[Ec61287-2：2001厶矗1．41．21．O0．8O．6O．4O．O非均一变流罄0．"0．20．30．40．50．6d)图A．7(续)0．7百／．．xp www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载p1．00．70．50，30．2O．10．070．05O．030．02O．O"芦1．00．70．50．3O．20．10．070．050．030．020．01C,B／T25122．2—2010／me61287-2：2001非均一变流器I●NJI＼I。笔lo-一、JII卜I、k．2l＼O．1＼＼’、＼O．05＼、|＼、|＼、弋、‘＼、l}＼、＼，d‰。^，flllo．30‘60。90‘150。拄制角lItIlIlNI笔Io．。lI＼C1．2、＼．1、I．＼。、tO01＼～一、＼弋、＼、＼。、、＼，d·坼。^，faO‘30‘60。90‘120。b)图A．8斩波系数肛150。控制角 www.bzfxw.comCB／T25122．2—2010／me61287-2：2001—1．00．70．50．30．20．’0．070．050．03o-020．01非均一变流器●_IlIlIlI、笔-o．。＼O．2＼01～、＼{、＼O．01；I、一、一＼、～＼、＼‘’、＼t|＼、L、It、如·矗⋯|J‘D4I、0。30‘60"90‘圈A．8(续)150‘控制角 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载l1．O0．80．60．40．20．0GB／T25122．2～2010／IEC61287-2：2001非均一变流嚣】1．00．40．10．20．30．40．S0．6a)0．7h·x·f．0．10．20．30．40．5b)图A．9总功率因数A0．60．7“·Xp667 www.bzfxw.comCB／T25122．2--2010／IEC61287-2：200168^1．O0．80．60．20．0Z1．OO．8O．6O．4O．2O．O非均一=蜓沭嚣0．10．20．30．40．5C)0．60．7，d·‰t●0，"0．20．30．40．50．6d)图A．9(续)O．7，d·Xo矗 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载COS尹1．oO．4COSp"．OO．SO．2O．OGB／T25722．2—2010／iEC67287-2：2001均一变流器0．10．20．30．40．50．6O．7h·xof。0．10．20，30．40．5b)图A．10位移因数coslp0．60．7ld·X口厶 www.bzfxw.comGB／T25122．2—2010／IEC61287-2：200170COS口1．00．80．40．2cos口"1．O0．80．6O．40．20．0非均一生流嚣0．10．20．30．40．50．6c)0．7I,i·蚝—F0．10．20．30．40．50．6d)图A．10(续)0．7，d·XD百 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载，o“1．2，．OO．B0．60．4O．2GB／T25122．2—2010／IEC61287-2：2001嚣‘‘1．4^‘J吒t0．1、凡I五I＼Ih_＼l卜r、O．3、＼’-叫-"N’＼蕊、XJ。‘＼卜＼、L、o·1、＼、＼卜L、＼、、L＼、＼0O!、＼L～、心、＼电、氐、心k嗵lIlJIJ旷3旷鲋蚶12圹裂溉如果控制脉冲足够宽一可得到沿着图线的参数，否则4：行七，d1．21．OO．8O．60．40．2lIlI“乎吨2IlIlf圣。0。0·4％I—卜’k。0．3I—h、k’、Jh卜、、＼f、一02b--L＼、～印～l一h、》～l、＼L0．’r、‘o、L、o＼005。卜专L，弋≮＼、弋、电o、遵§＼、逵＼IlIl矿30．60’90’120’茹溉b)图A．11交流侧电流的方均根值7l www.bzfxw.comGB／T25122．2—2010／me61287-2：2001七“1．21．O0．80．60．4O．2I#均～变流器^I‘。％1．36h·(1^、～石、～、Pk0．3k鼍、hN卜、、隆KD陵<0．20．陡b)Sl_I、匿S&＼O．C}5、毽叠＼1嗵屯、‘怒0’30。60。90‘，．，d1．21．0O．80．60．4O．2c)150‘控制角lI0五l|1IlI0．_IJ：●Il}Il<笔-o．·、心、鼍圊、