产业与科技论坛2022年第21卷第24期Industrial&ScienceTribune2022(21)24低噪高可靠辅助变流器设计及试验验证□饶东杰刘永江赵清良王明魏周艳刘清李志杰刘呈宏熊辉明李泽庶【内容摘要】重点介绍了一款型号为tPower-AI5型辅助变流器,该产品电路拓扑成熟,具有噪声低、冗余性好、可靠性高等优点,基于整车负载统计,设计容量为160kVA,可适配不同编组列车,特别适合整车并联供电。对该变流器进行强度仿真,并完成所有型式试验,仿真和试验结果表明该款变流器的所有性能指标满足技术合同要求。同时文章详细阐述了低噪设计思路和方法,为其它风冷变流器研发提供了设计参照。【关键词】地铁列车;辅助变流器;并联供电;低噪设计【通讯作者】饶东杰(1988.12—),男,湖北天门人,株洲中车时代电气股份有限公司轨道交通技术中心工程师,硕士;研究方向:城轨辅助变流器产品研发刘永江,赵清良,王明,魏周艳,刘清,李志杰,刘呈宏,熊辉明,李泽庶;株洲中车时代电气股份有限公司辅助变流器作为轨道交通地铁列车的核心装备之一,主要功能是将受电弓或第三轨受流器的高压直流电源转换为三相交流电源,给车辆的空调、空气压缩机、方便插座、电加热装置等交流负载供电[1~2]。随着技术的不断更迭,地铁车辆对辅助变流器产品的安全、可靠、舒适、维护等提出了更高的要求。株洲中车时代电气股份有限公司研发了一款型号为tPower-AI5、额定输出容量为160kVA的辅助变流器,该产品采用强迫风冷设计、低噪设计和成熟可靠电路设计,可以基于不同车型进行灵活编组,特别适合多台并联供电,其良好的乘车舒适性、便捷的维护性获得地铁业主青睐,并批量应用于国内多条地铁线路。本文将介绍tPower-AI5型辅助变流器(以下简称“AI5型辅助变流器”)产品的主电路拓扑、结构和特点,并重点阐述AI5型辅助变流器的低噪、安全性设计理念和方法。一、电路拓扑如图1所示,AI5型辅助变流器采用的二电平电压型直接逆变拓扑,其主电路成熟、简洁、可靠,主要由受电弓或受流器受电电路、高压输入保护电路、输入LC滤波电路、电容充放电电路、IGBT逆变器电路、变压器隔离降压电路、交流输出滤波电路和信号检测保护电路等组成。输入电网电压经受电弓或第三轨受流器等受流装置、避雷器以及高压箱等保护装置后引入辅助变流器柜体,辅助变流器柜体的输入端设置有手动隔离开关(AQS),高压直流输入经滤波电抗器(L1)、电容充放电电路(充放电电路由充电电阻R1、预充电接触器KM2、短接接触器KM1...