地铁逆变回馈型再生制动能量吸收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是地铁制动技术领域，具体涉及地铁逆变回馈型再生制动能量吸收装置。
【背景技术】
[0002]随着我国城市轨道交通建设的迅速发展，地铁已成为城市轨道交通的主要模式，但同时也带来不少问题，列车在制动时会向电网回馈能量，当这部分能量不能完全被其他车辆或用电设备吸收时，会造成电网电压升高，这对电站设备和车辆的运行非常不利，因此需要有装置将剩余能量消耗掉，以维持电网电压稳定。
[0003]以往大多采用在列车上装设大容量吸收电阻的方法吸收这部分能量，其主要缺点是未能将制动能量加以利用，造成了一定的能量浪费，同时为了给吸收装置散热需要增加相应的通风装置，这就带来隧道和站内的温升问题，同时导致车体重量增加，车下设备总体布置困难，这样与节能环保的主题相悖，不符合列车轻量化的发展方向，也造成大量的能源浪费并使地铁的建设费用和运行费用增加。
[0004]一些列车上使用的电容储能型再生制动能量吸收装置对于运量大的轨道交通线路，电容容量不足以完全吸收再生电能；而且目前产品相应速度慢，电容器组体积庞大，无论是布置还是维护都很麻烦；电容器频繁处于充放电状态，普遍寿命比较短，无法持续性使用。
[0005]为了充分利用再生能量，达到好的节能效果，从更好利用能源，节约成本等的角度来看一种新型、可靠、节能、可持续使用的能量吸收装置是发展的必然趋势。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种地铁逆变回馈型再生制动能量吸收装置，给电网提供更好的保护，实现列车轻量化，提高电源利用率，减少运营成本，节能效果好，符合国家节能减排、低碳环保的政策。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:地铁逆变回馈型再生制动能量吸收装置，包括PWM型逆变器、有源电力滤波器、隔离变压器、整流变压器和调压控制器，PWM型逆变器接入列车制动能量，PWM型逆变器将直流转化为交流电，PWM型逆变器、有源电力滤波器、隔离变压器、整流变压器依次连接，隔离变压器的作用是为了防止逆变器的某一桥臂发生短路故障时，直流电流直接进入交流系统；整流变压器反馈连接至电网，PWM型逆变器还通过信号处理单元与调压控制器连接，调压控制器通过SPWM与驱动电路连接，驱动电路接PWM型逆变器。
[0008]作为优选，所述的PWM型逆变器由六个绝缘栅双极型晶体管构成的逆变桥组成，第一绝缘栅双极型晶体管-第六绝缘栅双极型晶体管的门极均接驱动电路，第一绝缘栅双极型晶体管、第三绝缘栅双极型晶体管、第五绝缘栅双极型晶体管的集电极均接电源正极，第一绝缘栅双极型晶体管、第三绝缘栅双极型晶体管、第五绝缘栅双极型晶体管的发射极分别接第四绝缘栅双极型晶体管、第六绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双极型晶体管的集电极，第四绝缘栅双极型晶体管、第六绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双极型晶体管的发射极均接电源负极，第一绝缘栅双极型晶体管-第六绝缘栅双极型晶体管的发射极与集电极之间分别接有第一二极管-第六二极管。
[0009]作为优选，所述的调压控制器采用数字式比例积分PI控制器，采用SPWM控制策略，满足实际需要实时地调节输出电压幅值，把逆变后的三相交流电用一个电流测量元件将三项电路反馈回来，与给定的参考电流信号进行比较，所得到的误差信号经过PI调节器进行调节，调节后的信号送入PWM型逆变器，用来控制PWM型逆变器的调制正弦波幅值，PWM型逆变器产生的PWM波用来控制逆变电路功率器件IGBT的导通关断，从而实现调压功能。
[0010]作为优选，所述的地铁逆变回馈型再生制动能量吸收装置还包括锁相环，锁相环由相位比较器、低通滤波器、压控振荡器组成，相位比较器、低通滤波器、压控振荡器依次连接。
[0011]本实用新型的有益效果:(1)逆变回馈型再生制动能量吸收装置采用功率器件IGBT实现的变流器具有动态性能好、谐波含量低及控制方法灵活等优点；
[0012](2)装置交流电网侧采用有源滤波装置，谐波含量小，对电网谐波污染小；
[0013](3)装置中采用的有源电力滤波器进行滤波，它不仅能够通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵销负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡，它还能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，动态电流补偿消除谐波和提高功率因数，可有效地减少谐波在电缆、开关、变压器中的发热，减少谐波引起的停电故障和时间，明显提高电源利用率，减少运营成本；
[0014](4)该装置功率因数高，而且不会因为回馈功率改变而改变，故可以降低无功功率补偿设备的成本；
[0015](5)逆变回馈装置充分利用了列车的再生制动能量，节能效果好，同时也减小了列车制动电阻的容量，再生制动能量回馈到交流中压环网，既不要吸收电阻，也不用配置储能元件，这样对环境温度影响较小，解决了目前地铁普遍存在的隧道温升问题，符合国家节能减排、低碳环保政策。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0017]图1为本实用新型的原理框图；
[0018]图2为本实用新型PWM型逆变器的电路图；
[0019]图3为本实用新型锁相环的工作原理图；
[0020]图4为本实用新型的接入电路图。
【具体实施方式】
[0021]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0022]参照图1-4，本【具体实施方式】采用以下技术方案:地铁逆变回馈型再生制动能量吸收装置，包括PWM型逆变器1、有源电力滤波器2、隔离变压器3、整流变压器4和调压控制器5，PWM型逆变器I接入列车制动能量，PWM型逆变器1、有源电力滤波器2、隔离变压器3、整流变压器4依次连接，整流变压器4反馈连接至电网，隔离变压器3有效防止PWM型逆变器I的某一桥臂发生短路故障时，直流电流会直接交流系统这种情况发生，这样以来就保证直流电流不会进入交流系统当中，PWM型逆变器I还通过信号处理单元6与调压控制器5连接，调压控制器5通过SPWM与驱动电路7连接，驱动电路7接PWM型逆变器I。
[0023]值得注意的是，所述的PWM型逆变器I由六个绝缘栅双极型晶体管构成的逆变桥组成，第一绝缘栅双极型晶体管IGBTl-第六绝缘栅双极型晶体管IGBT6的门极均接驱动电路7，第一绝缘栅双极型晶体管IGBT1、第三绝缘栅双极型晶体管IGBT3、第五绝缘栅双极型晶体管IGBT5的集电极均接电源正极，第一绝缘栅双极型晶体管IGBT1、第三绝缘栅双极型晶体管IGBT3、第五绝缘栅双极型晶体管IGBT5的发射极分别接第四绝缘栅双极型晶体管IGBT4、第六绝缘栅双极型晶体管IGBT6、第二绝缘栅双极型晶体管IGBT2的集电极，第四绝缘栅双极型晶体管IGBT4、第六绝缘栅双极型晶体管IGBT6、第二绝缘栅双极型晶体管IGBT2的发射极均接电源负极，第一绝缘栅双极型晶体管IGBTl-第六绝缘栅双极型晶体管IGBT6的发射极与集电极之间分别接有第一二极管Dl-第六二极管D6。
[0024]值得注意的是，所述的有源电力滤波器2包括用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，不仅能够通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵消负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以