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本 文 介 绍 了
LSM 的 牵
引供电系统，并讲述
LSM 在山梨磁悬浮试验线的牵引性能及 550km/h 运行试验的结果。供
电系统在地面电枢绕组产生交变的磁场牵引着车辆。车速是由交流电的频率决定的。
LSM 系
统最重要的功能之一是测定车辆的确切位置。在该系统中，位置测定器采用感应式无线电接
收天线接收车上振荡器发出的无线电波。依照牵引计划，并调整转换开关仅向车辆所在的区
间送电。在操纵车辆之前，借助牵引控制系统制定详细的运行计划，并按照设定速度控制车
速。
LSM 的牵引功率是由功率变换站按照牵引控制系统所要求的设定速度来提供。功率变换
系统把来自公共电网的电能变换成变频变压的交流电，该交流电与车速同步，向
LSM 供电。
该功率变换系统由
1 个整流器、3 组逆变器，以及 1 个凭借
直流斩波器组成。由于电枢绕组遍布全线，为了改善
LSM 的功率因数及效率，按固定距离
对它们做了供电区间划分，可以仅向车辆所在区间供电。包括逆变器在内的功率变换系统采
用三重供电体系，这样，即使有一重体系出故障，可用两重供电体系牵引车辆。牵引控制系
统由一个牵引控制子系统管理器、速度相位控制子系统，以及开关控制子系统组成。
逆变器驱动
LSM 的逆变器基本上是按多逆变器合成的形式来设计的，由 4 个带输出变
压器的单元逆变器串联而成，这样就可输出高电压。不过，当输出频率过低时，由于变压器
性能所致，逆变器不能生成所需电压。所以，该单元逆变器最低输出级的设计，应使其不仅
可以作为全桥式逆变器与变压器一起运作，也可以作为不采用变压器的
2 个并联半桥式逆
变器来运作。高速、低速区的切换是在转换
LSM 供电区、逆变器不工作时完成的。当频率非常
低，且由于
PWM 控制装置的不对称造成正、负端之间输出电压不平衡而存在直流分量时，
变压器铁芯趋于磁饱和。非对称磁化抑制控制装置给输出电压控制信号增加
1 个补偿信号。
该补偿信号大小由非对称磁化装置根据变压器中励磁电流来决定。励磁电流由
1 个与变压器
初级线圈并联的扼流圈监测。如果输出电压中的谐波频率与
LSM 的谐振频率一致，就有可
能在
LSM 中发生谐振现象。该滤波器执行 2 个功能，其一是减少输出电流中的谐波，其二
是调整
LSM 的阻抗性能，以便抑制谐振。该滤波器由 2 个支路滤波器（FL1、FL2）和平波
电抗组成。滤波器电感量可依据
LSM 电路的阻抗性能加以改变。2 个支路滤波器都调整到具
有相同性能。
直线电机
LSM 由设在车上的超导磁体和设在地面的电枢绕组组成。超导磁体包括 4 个
间距
1.35m 的超导线圈，装在位于两节车体之间的转向架上，。电枢绕组以节距 0.9m 放置，
并设为双层，以减小超导线圈磁力变化，。此外，在导槽轨或导槽轨节轨端部，采用特殊短
线圈，使轨与轨或节轨与节轨之间连接。
试验结果电流幅值指令而发生的车速变化。为了使车辆尽快达到高速，在车辆启动之后，
速度控制装置的电流幅值指令立即达到最大电流（
1160A）。该最大电流（1160A）持续到
车辆达到
550km/h 为止。车辆一旦达到 550km/h 的速度，电流幅值指令递减，以便减小车速。
该递减电流指令产生车辆再生功率。停止的波形图。显示每个逆变器的一个相电压和相电流
及零序电流。
结束语本文叙述了山梨磁悬浮试验线直线电机的牵引性能。上述试验结果总结如下：
（
1）证实了供电系统采用的控制体系的所有功能都符合设计规范；（2）逆变器生成的输
出电压中的谐波通过输出滤波器得以减少；（
3）车速被控制在 3km/h 的偏差之内；（4）
电流幅值被控制在
3%的偏差之内；（5）电流相位被控制在 3°偏差之内。
（此文转自 一览 电机英才网
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