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自從2007年4月18日我國首趟時速200公里動車組列車在上海站始發(fā)，中華大地上迎來動車時代。十余年間，中國高鐵動車從無到有，高鐵以超乎想象的速度呼嘯飛馳，改變著中國，震撼著世界。時至今日，其發(fā)展速度遠(yuǎn)高于汽車與傳統(tǒng)火車，已然成為人們出行的極佳選擇。無數(shù)大中小城市因高鐵動車而串聯(lián)，人、錢、物在城市間、地區(qū)間的流向更加便捷和高效，高鐵網(wǎng)絡(luò)正以前所未有的速度改變著中國城市的格局。

然而高鐵動車組在發(fā)展過程中不僅僅是其運(yùn)行的過程，它的售后服務(wù)與日常檢修服務(wù)也是其發(fā)展的重要內(nèi)容。動車組就是由動車和拖車組成或全部由若干動車固定連掛在一起組成的車組，主要用于高速鐵路旅客運(yùn)輸。目前動車組多數(shù)都采用電力驅(qū)動，由外部接觸網(wǎng)供電。在動車組中具有動力（有牽引電機(jī)）的車稱為動車，沒有動力的車稱為拖車。牽引電機(jī)是直接帶動車輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，目前多采用三相交流電機(jī)。

永濟(jì)電機(jī)天作電氣有限責(zé)任公司為中車永濟(jì)電機(jī)有限公司的成員企業(yè)，對于鐵路各類電機(jī)電器、機(jī)車車輛試驗(yàn)設(shè)備具有十分豐富的設(shè)計與工程經(jīng)驗(yàn)。針對動車組牽引電機(jī)的特殊測試工況，以丹佛斯變頻器為電源核心，針對性的提供了整套變頻測試電源，滿足了北京動車段對于多種牽引電機(jī)的測試使用需求。

變頻測試電源的最終用戶為中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司北京動車段，位于北京市西南大興區(qū) ，是中國鐵路最早建成的四大動車檢修基地之一，主要覆蓋范圍包括華北及東北地區(qū)。負(fù)責(zé)高鐵動車組檢修，目前具備動車組一級、二級、三級、四級檢修能力。牽引電機(jī)作為動車的直接動力來源，也是檢修對象之一。由于牽引電機(jī)不同于常見電機(jī)，對于測試電源有著專業(yè)的要求，因此無法直接在工頻電網(wǎng)供電下完成測試。

以丹佛斯變頻器為核心的中低壓變頻電源

這個項(xiàng)目是Danfoss公司首次同天作電氣的合作項(xiàng)目；項(xiàng)目中采用了以丹佛斯公司VACON® NX系列變頻器為電源核心的測試電源解決方案。單元+逆變單元+制動單元）、正弦濾波器、升壓變壓器、制動電阻以及輸出電壓切換開關(guān)構(gòu)成?？梢蕴峁┳罡咧?250V的正弦電壓輸出。天作電氣成柜。另外包含測試操作臺，以及為了滿足測試工藝而選用的各種傳感器，功率分析儀器等。

為被測牽引電機(jī)提供電源時，NXP變頻器首先將頻率與電壓恒定的工頻電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓分別獨(dú)立可調(diào)的PWM波電壓進(jìn)行輸出；PWM波電壓經(jīng)過正弦濾波器濾波處理后轉(zhuǎn)換為正弦波；可再由升壓變壓器進(jìn)行必要的升壓處理，最終輸出被測牽引電機(jī)所需的特定頻率/電壓的電源波形。需要受控的速度突降時，制動單元與制動電阻共同工作，將電機(jī)發(fā)電饋回到變頻器直流鏈路的再生能量以能耗制動的方式消耗掉，保護(hù)維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在不同測試工藝過程中，集成在操作臺上的自動化系統(tǒng)將對采集到的信號進(jìn)行處理，并把最終結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。

變頻電源工作時的輸出頻率與輸出電壓的調(diào)整均由操作臺發(fā)出指令，通過上位機(jī)與變頻器間的Profibus DP總線傳遞該指令給變頻器，變頻器依此執(zhí)行。

丹佛斯變頻器適用于變頻電源系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢

與傳統(tǒng)變頻器相比，變頻電源輸出的頻率與電壓之間沒有特定的函數(shù)關(guān)系，兩者需要完全解耦。NXP系列變頻器通過特殊應(yīng)用宏的概念，可提供既基于標(biāo)準(zhǔn)變頻器硬件且又具有頻率與電壓分離的軟件功能的產(chǎn)品。配合丹佛斯標(biāo)配或非標(biāo)正弦濾波器，輸出完美的符合預(yù)期的正弦電壓波形。

支持電壓閉環(huán)控制功能，有效補(bǔ)償變頻器輸出端子到電機(jī)輸入端子間的累計壓降，保證輸出到電機(jī)端電壓的恒定?？梢赃x用丹佛斯提供的OPT-D7選件卡作為電壓測量反饋器件，也支持第三方電壓傳感器（0-10v/4-20mA均可）。

NXP系列產(chǎn)品投入市場多年，在眾多的應(yīng)用行業(yè)里久經(jīng)考驗(yàn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。為配合各種特殊應(yīng)用宏使用，硬件性能出眾，以便滿足不同應(yīng)用行業(yè)對于硬件參數(shù)的要求。支持風(fēng)冷和液冷的散熱方式?？梢蕴峁┑蛪捍蠊β十a(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品最高功率可超5MW。

通過丹佛斯特有的DriveSynch技術(shù)可以輕易實(shí)現(xiàn)交流電源的并聯(lián)，為電源系統(tǒng)的擴(kuò)容，冗余提供了技術(shù)保證；為大功率電源一拆為多的靈活使用提供了可能性。

預(yù)裝電源應(yīng)用宏軟件的NX產(chǎn)品支持疊頻波形的輸出。適用于有疊頻測試需求的變頻電源系統(tǒng)。

通過軟件方式輕松實(shí)現(xiàn)變頻電源和變頻器功能的切換，可以完美應(yīng)用在對拖試驗(yàn)系統(tǒng)。既可實(shí)現(xiàn)變頻電源功能為被測目標(biāo)提供所需電源，亦可作為變頻器拖動電機(jī)模擬負(fù)載加載。硬件上可提供共直流母線產(chǎn)品，包含（有源前端）整流單元、逆變單元、制動單元，便于各類對拖測試系統(tǒng)拓?fù)涞拇罱ā?br />
深耕變頻器產(chǎn)品，服務(wù)不同領(lǐng)域客戶

本案例的成功實(shí)施，也意味著丹佛斯傳動為我國高鐵動車事業(yè)再次提供助力。所用產(chǎn)品基于標(biāo)準(zhǔn)變頻器硬件平臺，對熟悉變頻器產(chǎn)品的工程師友好度高，便于調(diào)試使用，節(jié)省集成商以及客戶的調(diào)試時間成本。變頻電源相較于傳統(tǒng)工藝中使用的調(diào)壓器，不僅電壓靈活可調(diào)，頻率也可依照客戶需求進(jìn)行設(shè)定，因此深得天作電氣公司的信賴。天作公司曹總表示，“借助Danfoss的變頻電源產(chǎn)品，我們能夠提供更靈活的電源形式，滿足不同客戶的使用需求，擴(kuò)展了我們的產(chǎn)品線。通過本次使用經(jīng)驗(yàn)讓也我對Danfoss的產(chǎn)品質(zhì)量充滿了信心”。而后天作電氣又將Danfoss產(chǎn)品應(yīng)用于中車唐山機(jī)車車輛有限公司交流電機(jī)試驗(yàn)臺、石家莊鐵道大學(xué)地鐵模擬試驗(yàn)臺等后續(xù)項(xiàng)目上。

鑒于丹佛斯NXP產(chǎn)品軟件功能的靈活性，多年來為不同的行業(yè)提供了多種特殊產(chǎn)品解決方案。以變頻電源應(yīng)用為例，服務(wù)各種電機(jī)測試平臺、岸電以及船用電源等不同應(yīng)用場合。根據(jù)客戶工藝進(jìn)行非標(biāo)定制，滿足客戶的苛刻需求。

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丹佛斯變頻器滿足動車組多種牽引電機(jī)的測試電源需求案例