地铁车辆辅助逆变器工作原理及典型故障浅述

夏浩

【摘要】随着我国经济的发展以及社会的进步，地铁已经成为我国城市轨道交通系统中的一项重要构成部分，并且地铁车辆中所必备的一種电源，也就是地铁辅助逆变器来说，主要是负责空调、水泵、照明等负载提供更为稳定的交流电。除此之外，地铁辅助逆变系统也是整个地铁车辆上最不可缺少的关键电气部件，还可以进一步负责车辆空调、电热采暖、照明、空气压缩机、各个系统之间的电路控制以及对列车监视系统以及车载信号等提供更为稳定的电源。

【关键词】地铁车辆辅助逆变器;工作原理以及典型故障分析;整改措施

对于当前地铁辅助逆变器来说，系统主要是采取并联模式的方式来为列车具体提供相应的电源，并且以此来确保列车在运行过程中整车空调、制动空压机、应急电源以及电暖风等设备在运行过程中可以保持正常。除此之外，还可以有效的提高系统的容量，从而增加系统的冗余性。现阶段，我国地铁列车正在进行深入研究，并且采取措施来不断提高地铁的运行效率，还需要符合社会节能减排的目标，从而就会选择变频空调以及单相整流设备等进行具体应用。

一、地铁辅助逆变器工作原理

当前，分散式供电以及集中式供电是当前辅助逆变器的两种主要供电方式。主要是在地铁线路的辅助供电系统上安装相应的SIV，但是此时所使用的主要是集中式的供电。在这种情况下，系统装置还会包含DC-DC斩波装置、辅助逆变器两个以及整流装置。而集中式类型还需要采取辅助逆变器电源为SPWM的调制辅助逆变电源的方式来进行下一步的工作。相反，对于分散式方式则更多会采取十二脉冲辅助逆变电源的方式来确保地铁运行过程中系统的稳定性。当系统所整体需要的电路较为简单、元件较少的情况下时，就可以进一步采取SPWM调制的辅助逆变电源结构。但是，当前系统则主要包括三相逆变桥、LC滤波器以及相应处处隔离变压器几个部分。在具体使用过程中，可以利用APWN调制，并且相应配合LC滤波器所具有的功能，这样就可以有效的实现包含较少谐波分量的电压。而对于十二阶梯波所合成的逆变电源而言，主要是采取DY和DZ形变压器相对应的T1和T2所组成。而对于子逆变器所对应的第一二组主要就会包含PWM脉冲以及滞后相对30度的同一PWM脉冲调制。对于传统的三相十二阶梯波所合成的逆变器则大多会使用一百八十度的导通方式，并且相对应所输出的电压也会利用移项调压技术的变化来具体分析所具有的缺陷。对于单边脉宽调制而言，还可以采取更加有效的方式来解决因使用脉宽调制而产生的谐波含量较大的问题。

二、地铁车辆辅助逆变器典型故障以及整改措施

2.1逆变器过电流

当逆变器过电流时，主要的检测条件以及故障发生的情况可以根据以下情况进行判断：当SIV电源装置在工作或者是在启动的过程中，就可以通过控制单元来对电流传感器形成实时检测，并且还可以检测逆变器的输出电流值。当所检测的数值高于550A时，就说明逆变器过电流，就需要及时断开lvLB以及lvHB，从而更加有效的保护主电路。造成这一故障有多种原因，还需要进行相应的整体和归纳，从而明确调查思路。这一问题主要可以通过以下措施进行解决：首先，可以具体结合HK寿命周期，对组织进行提前更换，并且运用单位还需要对备件的库存进行统筹;其次，还需要借助HK检验测试验台，从而对影响设备的使用寿命进行逐个分析，为后续的采购提供依据。

2.2逆变器温度过高

当逆变器温度较高时，那么相应的检测条件以及故障发生时的判断标准也会发生变化，也就是说SIV内IGBT周围的热敏电阻检测的数值高于八十五度时，系统就会判断为动力单元温度出现上升的情况，就会出现动力单元温度上升异常的问题。在之后正线运营中如果这类型故障出现系统就会自动复位，那么SIV就需要重新启动，过六十秒后就会发生此故障，那么还需要按压相应的复位开关进行复位操作。THDI故障原因较为复杂，主要包含以下几个方面：首先，可能是因为环境因素所导致的过温情况，并且不能恢复;其次，相关软件存在异常，那么故障出现后就很难再次启动;再次，微机出现异常导致系统无法正常运行;最后，温度采样硬件设备电路出现异常，从而产生了过温的状态。对于这一问题来说，也需要采取相应的整改措施。如果通过修改软件来解决存在的漏洞，就需要手动复位，并且还需要确保辅助变流器可以正常启动。

结束语

综上所述，在时代不断发展的背景下，对地铁车辆辅助逆变器的认识在不断深入，并且对其中存在的问题也在进行深入的研究，主要从系统组成的角度来进行分析，从而找到更加具有针对性的问题解决策略。但是，由于这一系统整体结构较为复杂，并且两群间又存在相互牵制的现状，因此就会大大增加出现故障的几率。因此，就会要求相关工作人员在日常运营以及检修维护过程中多次使用单群控制系统，避免使用多群控制系统，从而确保列车运行时的安全性和平稳性。

【参考文献】

[1] 牟文博. 地铁车辆辅助逆变器工作原理及典型故障分析[J]. 轨道交通装备与技术，2020（2）：30-33.

[2] 黄昆. 地铁车辆辅助逆变器故障问题思考与分析[J]. 数码设计（上），2019（7）：147.

[3] 谢海丹. 地铁车辆辅助逆变器故障问题的分析及讨论[J]. 科学与信息化，2017（22）：143-144.