近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，我國(guó)城市現(xiàn)代化軌道交通進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期，全國(guó)許多大中城市爭(zhēng)相發(fā)展城市軌道交通以緩解日益嚴(yán)重的交通擁堵問(wèn)題。在城市軌道交通車(chē)輛電力牽引系統(tǒng)中，交流傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，早已取代傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)技術(shù)成為當(dāng)今的發(fā)展趨勢(shì)。
檢測(cè)與保護(hù)電路是交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)重要組成部分，為了滿(mǎn)足控制過(guò)程的需要并保證系統(tǒng)的安全可靠，檢測(cè)和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。本文主要是針對(duì)交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)的需要，給出交流傳動(dòng)主電路的檢測(cè)與保護(hù)電路設(shè)計(jì)方法。這個(gè)設(shè)計(jì)主要選取了適當(dāng)?shù)膫鞲衅鲗?duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)軟、硬件結(jié)合的方法，在危險(xiǎn)情況下采取保護(hù)措施，從而保證傳動(dòng)控制系統(tǒng)的安全工作。
地鐵車(chē)輛交流傳動(dòng)系統(tǒng)
地鐵車(chē)輛傳動(dòng)系統(tǒng)可以分為直流傳動(dòng)和交流傳動(dòng)兩種。隨著半導(dǎo)體技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，地鐵車(chē)輛的電傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)由早期的凸輪調(diào)阻、斬波調(diào)壓的直流牽引傳動(dòng)方式發(fā)展為交流傳動(dòng)方式。我國(guó)近年投入使用的地鐵車(chē)輛基本上幾乎都采用三相交流傳動(dòng)的牽引方式，先前的一些直流方式也已經(jīng)改造成交流傳動(dòng)方式，如上海軌道交通1號(hào)線(xiàn)。
一般，地鐵車(chē)輛主電路為變壓變頻(VVVF)逆變器控制的交流傳動(dòng)系統(tǒng)，如圖1所示。
檢測(cè)與保護(hù)電路設(shè)計(jì)
作為一個(gè)完備的控制系統(tǒng)，檢測(cè)和保護(hù)電路是必不可少的。因?yàn)閭鲃?dòng)系統(tǒng)控制的需要，必須對(duì)系統(tǒng)中的一些參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)這些量值來(lái)控制各設(shè)備的工作狀態(tài)，并且在非正常情況下對(duì)主電路關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供各種保護(hù)動(dòng)作，以確保列車(chē)的正常運(yùn)行，提高列車(chē)的安全性。為了保證交流傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作以及判別系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)，系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)值的監(jiān)控是最重要的任務(wù)。
在列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)中可能存在各種過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)熱等故障及危險(xiǎn)，如逆變單元、牽引電機(jī)輸入過(guò)壓、過(guò)流，IGBT過(guò)熱、電機(jī)定子過(guò)熱等。如果對(duì)這些危險(xiǎn)情況聽(tīng)之任之，將造成嚴(yán)重的后果，因此必須采用相應(yīng)的監(jiān)測(cè)和保護(hù)措施。一般對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的檢測(cè)包括：直流側(cè)線(xiàn)路電壓、線(xiàn)路電流，逆變器功率器件（多為IGBT）結(jié)溫，牽引電機(jī)電流、電壓、溫度等多個(gè)方面。在檢測(cè)中，使用適當(dāng)靈敏度與精度的傳感器等來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)控，由檢測(cè)信號(hào)來(lái)進(jìn)行相關(guān)的保護(hù)或者控制。
