abb牵引变流器
牵引变流器的原理
牵引变流器的原理
牵引变流器是一种用于电力牵引的设备，主要用于将高压交流电转换为低压直流电供给牵引电动机。
牵引变流器的工作原理可以简单描述为以下步骤：
1. 输入电源：输电系统提供高压交流电源，通常为25kV~50kV的交流电。
2. 变压器：输入电源首先通过变压器进行降压，将高压电源转换为较低的交流电压，通常为600V~1500V。
这一步骤是为了适应牵引电动机的工作电压。
3. 整流器：变压后的交流电经过整流器，将交流电转换为直流电。
整流器一般采用可控硅整流器或者IGBT整流器，通过控制电压和电流的相位角来实现电能变换。
4. 滤波电路：直流电经过滤波电路，去除高频杂波，使输出电流变得平滑。
5. 逆变器：滤波之后的直流电进一步经过逆变器，将直流电转换为交流电。
逆变器一般采用智能功率模块，通过控制开关电路来实现将直流电转换为交流电。
6. 输出电源：最后，逆变器输出的交流电供给牵引电动机，驱动车辆实现运动。
牵引变流器的主要原理是使用变压器将高压交流电降压，并通过整流器和逆变器的配合，将交流电转换为直流电然后再转换为交流电，最终将电能提供给牵引电动机进行电力牵引。
ABB牵引电机 (用于铁路机车车辆)
手册ABB牵引电机（用于铁路机车车辆）用电力与效率创造美好世界2 牵引电机–用于铁路机车车辆|电机部ABB向铁路业提供多种产品与服务，并力争在其工艺和产品的各个方面处于技术领先地位。
本集团长期以来一贯注重在研发方面的投资。
基于长期经验的最新技术自1909年起，ABB就一直面向市场提供牵引电机。
这些电机包括模块化的牵引电机和定制的无外壳牵引电机，广泛用于城市轻轨电车和城际快车。
ABB是一家独立的牵引电机供应商，自行设计并制造电机，并贴牌制造牵引电机。
ABB与牵引变流器制造商和车辆制造商紧密合作，从而使ABB设计的电机能满足用户的严格要求。
ABB拥有扎实的经验和充足的开发资源，从而能够设计出最新技术水平的产品，这些产品以其可靠性和效率而著称。
产品和 制造工艺从产品的概念设计到其全寿命周期对环境的影响小。
在其全球性组织的支持下，ABB向全球范围内的客户销售牵引电机。
由于面向全球制造，ABB能够在当地服务于世界上最大的而且快速增长的牵引市场。
ABB承诺向客户提供技术支持，并且ABB长期涉足铁路行业，对公共交通系统的安全和可靠性的意识很高。
因此，ABB面向世界范围内提供全天候的技术支持与服务。
牵引电机–用于铁路机车车辆| 电机部3传统上，牵引电机是车辆制造商所需的众多订制部件之一。
这些电机需要精心设计，但对生产成本、生产周期和方便维修方面有不利影响。
为了克服这些问题，ABB正在提倡一种新的模块化牵引电机的概念。
牵引电机设计的新时代一个平台，多重设计ABB凭借具有内在灵活性的新一代牵引电机，引领牵引电机行业。
用单一的模块化结构，就可以满足客户的特殊要求。
通过将一系列的标准元件组合到大量的产品配置中，ABB可以按照客户规范来制造电机。
广泛的应用ABB的模块化牵引电机可提供从低到高的功率，适用于轻轨车辆（LRVs）、地铁牵引系统，以及动车组（EMUs）和高速列车等城际列车。
目前，ABB正在努力将其模块化设计拓展到大功率的无外壳式牵引电机。
牵引变流器工作原理
牵引变流器工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊牵引变流器这玩意儿的工作原理。
你说这牵引变流器啊，就像是火车的超级能量站！
想象一下，火车要在铁轨上飞快地跑起来，那得需要多大的劲儿啊！这牵引变流器就是给火车提供强大动力的关键。
它就好比是一个大力士，能把电流这个小调皮好好地摆弄一番。
牵引变流器主要有几个部分组成呢，就像一个团队里有不同角色一样。
有整流的部分，这就像是个筛选器，把乱七八糟的电流整理得服服帖帖，变成直流电。
然后呢，还有逆变的部分，这个可厉害啦，它能把直流电又变成交流电，而且还能根据需要调整交流电的频率和电压。
这不就跟咱人跑步似的嘛，有时候要跑得快，有时候要跑得慢，得根据情况随时调整。
牵引变流器也是这样，让火车能在不同的情况下都能跑得稳稳当当。
还有啊，它还得特别可靠。
要是半路上出了啥毛病，那火车不就趴窝啦！那可不行，咱乘客还等着按时到达目的地呢。
所以啊，这牵引变流器就得像个老黄牛一样，勤勤恳恳，不能偷懒。
你说这牵引变流器是不是很神奇？它能把电玩得团团转，让火车乖乖听话。
而且它还在不断进步呢，技术越来越好，让火车跑得更快更稳。
咱生活中很多东西都离不开牵引变流器的默默奉献呢。
没有它，那些高铁、地铁啥的还能那么风驰电掣吗？那肯定不行啊！
所以说啊，牵引变流器虽然咱平时看不见它，但它可真是个大功臣啊！咱得感谢这些科技的力量，让咱的出行变得这么方便快捷。
以后坐火车的时候，可别忘了想想这个神奇的牵引变流器哦！它可是在背后拼命努力，让咱能舒舒服服地到达目的地呢！。
地铁列车紧急牵引旁路的设计分析
地铁列车紧急牵引旁路的设计分析摘要：随着城市轨道交通的迅速发展，地铁越来越多的出现在人们的生活中，地铁以其准时准点、迅速越来越受到欢迎，但当某一辆地铁列车发生故障无法动车，就会需要救援，对地铁交通运营将产生严重影响。
文章简要介绍了地铁列车牵引制动系统，对地铁列车紧急牵引旁路的改造设计进行了较为详细的研究分析。
关键词：地铁列车；牵引；制动；紧急牵引旁路一、地铁列车电气牵引系统、制动系统简介深圳地铁4号线列车采用的是三动三拖编组的A型车，一动一拖为一列车单元，列车可以采用自动驾驶和人工手动驾驶两种模式。
列车采用ABB牵引系统，主要包括：受电弓、避雷器、主熔断器箱、高压箱、高速断路器、牵引变流器箱、牵引电抗器箱、制动电阻箱、三项牵引电机、接地回流装置。
牵引变流器以微机为基础实施闭环控制，将经由受电弓-主熔断器-高压箱-高速断路器的1500V 直流电源逆变成频率和电压都可变的三相交流电为牵引电机提供电源。
牵引变流器控制器（PCE）用脉宽调制控制策略依次开关IGBT，将直流输入电压逆变成正弦交流输出。
当接触网不能吸收再生制动反馈回来的能量的时候，不能实现再生制动，PCE 将启动制动电阻斩波器模块，列车制动能量在制动电阻中以热量的形式散发到空气中。
列车采用FAIVELEY制动系统，是基于转向架控制的单管电空制动系统，以EPAC2为基础，EPAC2是一个能根据所接收到的指令执行电空制动和紧急制动的小型制动单元。
列车制动模式有以下五种：常用制动，由列车司机通过主控制器或ATC系统施加的制动，正常情况下，这种制动用于在各种速度和载荷条件下快速而有效地控制列车的运动和停止。
常用制动通常是将电制动与机械制动混合（以电制动为优先）来执行的。
快速制动，快速制动是常用制动的一种，包括了电制动、混合制动功能以及冲击极限控制等。
保持制动，用于将列车在指定时间内停放在坡道上，也用于保证列车在斜坡上启动不会溜车。
紧急制动，紧急制动的目的是在任何情况下都能使列车停下来。
ABB DSC DCF DCP 500B直流变流器操作说明书
急停按钮
特殊使用
DCS 500B / DCP 500B 操作指导
3ADW000055R0421_DCS500B_Operating Instruction_cn_d
iii
如需购买此产品欢迎联系重庆艾利顿自动化 联系人：余经理 联系电话：18280227007
内容
IV A 操作指导
安全指导 第一章 - 简介
如何使用本手册 ..................................................................................................................... 1-1 本手册内容 ............................................................................................................................ 1-1 阅读对象 ............................................................................................................................... 1-1 相关手册 ............................................................................................................................... 1-1 进厂检验 ............................................................................................................................... 1-2 储存与运输 ............................................................................................................................ 1-2 铭牌....................................................................................................................................... 1-2
牵引变流器变流器工作原理
牵引变流器变流器工作原理牵引变流器（Traction Converter）是一种用于电力机车和列车的设备，用于将电网供电转换成适合牵引电机的电力。
牵引变流器的工作原理是将输入的电能进行变换和控制，以满足电机的工作要求并实现速度和转向的调节。
牵引变流器通常由以下几个主要部分组成：整流单元（Rectifier）、逆变单元（Inverter）、滤波单元（Filter）、控制单元（Control Unit）和保护单元（Protection Unit）。
首先，电能从电网输入整流单元，整流单元将交流电转换为直流电，并通过滤波单元进行滤波处理，以减少电流的纹波成分。
整流单元可以采用不同的拓扑结构，如单向整流桥、三相桥式整流等，根据不同的应用需求进行选择。
经过整流和滤波处理后，直流电被逆变单元转换为适合驱动电机的交流电。
逆变单元一般采用高频开关器件（如IGBT、MOSFET 等）来实现电能的逆变过程。
逆变单元通过控制开关器件的开关时间和频率，可以控制输出的电流和电压特性，实现对电机的速度和转向的调节。
为了保证电能的质量和稳定性，牵引变流器中要加入滤波单元。
滤波单元用于减少逆变输出产生的高频成分，以提高电流质量，并减少对电动机的干扰。
滤波单元通常由电感、电容和电阻等元件组成，可以通过调节滤波元件的参数来满足不同的滤波要求。
牵引变流器的控制单元起着核心作用，用于监测和控制整个系统的运行。
控制单元负责实时监测输入电压、输出电流、温度等参数，并根据预设的控制算法对整流和逆变单元进行精确的调节和控制。
控制单元还可以接收车辆的指令信号，实现对车辆的速度和转向的精确控制，并通过反馈系统进行闭环控制。
为了确保设备的安全运行，牵引变流器还需要加入保护单元。
保护单元通常采用电路保护器、过流保护器、过温保护器等来实现对整个系统的监测和保护。
一旦出现电流过大、温度过高等异常情况，保护单元会及时切断电路，以防止设备的损坏和事故的发生。
总结起来，牵引变流器通过整流、滤波、逆变和控制等过程，将电网供电转换为适合牵引电机的电力，并实现对车辆速度和转向的调节。
牵引变流器技术参数动车组电机电器检修与维护
牵引变流器技术参数
4QC 输入频率：50 Hz 4QC 输入功率：牵引工况：2 x 1,430 kVA 制动工况：2 x 900 kVA 中间电路电压：牵引工况：2700–3600 V 制动工况：2800–3600 V PWMI输出功率：牵引工况：2383 kW 制动工况：1843 kW 输出电压：3AC 0～2800V 额定输出频率：0～200Hz
动力单元
动车组电机电器
动车组电机电器
检修与维护 检修与维护
在动车组中装有4个完全相同且互相独 立的动力单元。每一个动力单元有一个包括 牵引控制单元的牵引变流器，4个并联的牵 引电动机以及 1个制动电阻器单元。 3 AC 440 V / 60 Hz 母线提供牵引零部件辅助设备 所需的电源。
动车组电机电器 检修与维护
Trafostromwandler/ Transformer current transformer
LSK
NTS; VLE
4QS/4QC 1
CSK
Spw
MUB
KS
ESE
CD
PWR/PWMI
TW3
TW1
1
3
4 Fahrmotoren / 4 Traction motors
TW4
TW2
VLW ASG/TCU
动车组电机电器 检修与维护
3.1.2 四象限斩波器
整流器包含两个并联的四象限变流器。每个四象限斩波器都包含两个整体半桥臂的 动车组电机电器 相位模块。 检修与维护
• 谐波吸收器是谐振电路，由电容器和和一个外部扼流圈构成（不在牵 引变流器的内侧）。其分两次过滤由线频率输入电压能流导致的DC 链 路中的波动。它作为两次变为线频率的串联谐波电路。 • 电容电池的谐波吸收器共有Cn=4.5 mF 的电容值。 • 为允许充分调整谐波吸收器，电容电池配备固定值电容(Cfix)和一个调 谐电容器(Cvar1, Cvar2, Cvar3)。
脉冲使能和制动不缓解延时电路取消分析
脉冲使能和制动不缓解延时电路取消分析摘要：针对牵引系统设计中的脉冲使能及制动不缓解延时等控制电路，由于其结构复杂，容易导致节点故障影响列车运营。
本文通过研究脉冲使能及延时电路、制动不缓解和牵引允许电路的控制过程，以及牵引变流器内部对相关接口信号的处理分析，提出了取消脉冲使能和制动不缓解延时控制电路的可行性方案，提高了车辆的运行可靠性。
关键词：脉冲使能；制动不缓解；牵引允许1.概述在目前的城市轨道车辆牵引控制电路设计中，不同牵引厂家一般有不同的接口配置，车辆控制电路也有一定差异。
有些牵引控制电路非常复杂，除常规的牵引允许电路外，还包括脉冲使能电路、制动不缓解延时电路等。
复杂的电路结构使车辆节点故障率增加，同时电路控制需要使用较多继电器触点，继电器动作频繁故障率颇高，对列车运营影响很大。
因此若能简化或取消脉冲使能和制动不缓解延时控制电路，对提高运营可靠性有重要意义。
以南京5号线华士ABB的牵引系统平台为例，牵引控制涉及的硬件电路包括：-脉冲使能控制电路（图1）；-脉冲使能延时电路（图2）；-制动不缓解延时及牵引允许控制电路（图3）。
下面将对这些控制电路进行逐一分析。
2.脉冲使能控制及延时电路分析2.1脉冲使能车辆控制电路脉冲使能车辆控制电路如图1所示，脉冲使能信号激活后通过脉冲使能列车线送给每个牵引变流器控制单元。
图 1 脉冲使能控制电路示意图列车启动时，在判定牵引条件满足后，牵引允许继电器MAR得电(MAR得电条件详见3.1节图3)，同时列车没有施加紧急制动，将激活脉冲使能信号；列车运行时，脉冲使能信号保持得电；列车制动停车时，脉冲使能将失电直至下次重新启动。
在任何状态下，若列车触发紧急制动也将使脉冲使能失电。
2.2脉冲使能延时控制电路脉冲使能延时电路通过脉冲使能延时继电器PDDYR优化牵引关断的时序。
当列车停车时，牵引变流器先通过软件封锁禁止牵引变流器输出，延时0.25s后PDDYR的常开触点断开，再硬件封锁，确保牵引安全断开，同时减少了电机冲击，如图2所示。
ABB变流器操作步骤说明
变频器基本操作
1）充电过程
1、点击File后选择workspace中open选择并网测试，拿到本地控制权限。
2、将左下角绿色小摇杆拿到并网开关权限后将主开关是否合闸信号21.02由NO改成yes再将充电控制字21.01改成9后即可充电，如需关闭只要将9改成0即可。
2）空励过程
1、将发电机转子侧导电轨第一节连接片解开。
(Q2开关一定要断开)
2、点击File后选择workspace中open选择并网测试，在左下角选择绿色小摇杆拿到并网开关权限，将主开关是否合闸信号21.02由NO改成yes后要空励点击摇杆右侧的绿色按钮，风机就能正常充电，需停止点击红色按钮空励结束。
3）添加所需波形
1、在Monitor中添加监测波形右击你所需删除的波形（Monitor下面）选择删除后再选中你所需波形一行再点击工具栏中的ADD Monitored Items即可自动添加到Monitor。
2、在Datalogger中添加记录波形右击你所需删除的波形（Datalogger下面）选择删除后再选中你所需波形一行再点击工具栏中的ADD/Remove Datalogger Items即可自动添加到Datalogger。
4）保存波形
提出后可保存已录制的波形：点击File后选择 Graph中Save As...后可保存你所需保存的波形。
5）查看及录波形过程
点击Datalogger后再工具栏上点击右侧的开始键（小三角）后再还原到Monitor后再点击前一个开始键（小三角）即可看到风机现在的波形，如要记录下来则在回到Datalogger中点击右侧停止键（小方形）后再按提取键（<<<）则可看到刚记录下的波形。
电力机车控制-牵引变流器组成及原理
牵引变@流@器@组@成@及@原理
牵引变流器组成及原理
1 牵引变流器的功能及特点 2 牵引变流器组成 3 电压型四象限脉冲整流器 4 中间直流电路 5 电压型逆变器
1 牵引变流器的功能及特点 1.基本功能
牵引变流器是交流传动电力机车的核心部件之一，用于直 流和交流之间进行电能的变换。为了满足机车启动、调速和制 动的需求，要求牵引变流器能够四象限运行。牵引变流器的基 本功能是将来自接触网的交（直）流电压，变换为频率、幅值 可调的三相交流电压，供给交流牵引电动机，将电能转换为机 械能，在轮轨间产生牵引力，驱动列车前进。
电流路径：Uf -Rf -Lf -VD1 -直流环节-VD4 - Uf 此时，Ud =Uf + ULf来自2）当Uf<0时(自行分析）
3 电压型四象限脉冲整流器
3、逆变状态 两电平电路工作在全控桥电路，即由VT1 VT2 VT3 VT4
组成。 正半周：直流环节-VT3-Uf -Rf-Lf-VT2-直流环节 负半周：直流环节-VT1-Lf-Rf-Uf -VT4-直流环节
2 牵引变流器组成 在交-直-交传动系统中，牵引变流器主要由四象限脉冲 整流器（4qc）、直流中间环节（DC-Link）和逆变器（PWMI） 组成。典型的两电平牵引变流器电路如下图所示。
2 牵引变流器组成
1．整流器单元 电源侧变流器采用四象限脉冲整流器（4qc），构成
交-直变换部分，通过PWM斩波控制方式，可以调节从接触网 输入的电流相位，使机车所取的电流波形接近于正弦波形， 并能在宽广的负载范围内使机车功率因数接近于1，等效谐波 电流减小，有利于提高机车功率因数，降低谐波干扰。此外， 四象限脉冲整流器能方便的实现牵引和再生制动的能量转换， 可取得显著地节能效果。
ABB与德国铁路共同叙写创新历史——ABB为德国铁路iOE1高速列车提供的牵引变流器升级方案具有世界独创性
对 各 种 事 态 反 应 迅 速 ， 处 理 得 当 。 ” 在 谈 及 实 施 该 项 目 所 面 临 的 挑 战 时 ，Ｍ ａ ｒ ｋ ｕ ｓ Ｐ ｉ ｅ ｐ ｅ ｎ ｈ ｚ ａ ｇ ｅ ｎ 先 生说： “ Ａ Ｂ Ｂ原 本 对 Ｉ Ｃ Ｅ １ 高 速 列 车 的 电 力 系 统 并 不 了 解 。 牵 引 变 流 器 的 更 换 如 同 在 火 车 头 上 进 行 一 ‘ 打 开 心 脏 的 手 术 ’。 为 了 使 ‘ 手 术 ’ 得 以 精 确 实 施 ，Ａ Ｂ Ｂ非 常 细 致 地 分 析 了 列 车 的 身 体 ’ ， 即 整 个 机 车 和 它 的周 边 设 备 。 ”
份公 司 （ Ｄ ｅ ｕ ｔ ｓ ｃ ｈ ｅ Ｂ ａ ｈ ｎ ） （以 下
更 低 的 维 护 成 本 ， 以及 可 靠 的 牵 引 变 流 器 。 更 换 牵 引 变 流 器 通 常 涉 及 到 所 有 机 械 、 电 气 和 控 制 接 口 的 重
新 定 义 ， 因 此 这 是 一 项 高 难 度 的 工 程 挑 战 。尽 管 如 此 ，得 益 于 Ａ Ｂ Ｂ Ｂ Ｏ Ｒ Ｄ Ｌ Ｉ Ｎ Ｅ ￣Ｃ Ｃ 强 大 的 模 块 化 平
发 的牵 引变 流 器 ，每 台 功 率 为 ２ ． ４
Ｍ Ｗ 。Ａ Ｂ Ｂ仅 用 了 ｌ ３ 个月就完成了
杂 项 目 中 的 一 个 最 具 代 表 性 的 案
例。
该 型 牵 引变 流 器 研 发 和 生 产 工 作 。 Ａ Ｂ Ｂ 方 案 中 的 一 个 关 键 优 势 就 是 该
为 Ｉ Ｃ Ｅ ｌ 高 速 列车 配 备４ 台 最 新 研
对 于 大 多 数 的 轨 道 交 通 车 辆 大 型 翻 新 项 目 来 说 ， 牵 引 变 流 器 是 关 键 部 件 。 在 进 行 车 辆 翻 新 时 ， 运 营 商 往 往 要 求 更 大 功 率 、更 高 效 能 、
牵引变流器功率器件技术发展
牵引变流器功率器件技术发展
牵引变流器功率器件技术的发展可以追溯到20世纪初。
最早
的牵引变流器使用的是电磁继电器作为功率开关，但这种技术存在体积大、效率低、寿命短等问题。
随着半导体器件的发展，功率MOSFET（金属氧化物半导体
场效应晶体管）开始应用于牵引变流器中。
功率MOSFET相
比电磁继电器具有更低的开关损耗、更高的开关速度和更长的寿命。
这种技术使得牵引变流器更加紧凑高效。
随后，IGBT（绝缘栅双极晶体管）技术的引入进一步提升了
牵引变流器的性能。
IGBT器件结构与MOSFET类似，但在控制门极上添加了绝缘层，提高了器件的绝缘性能和抗击穿能力，使得IGBT能够承受更高的电压和电流。
IGBT技术的引入进
一步提高了牵引变流器的效率和可靠性。
近年来，随着功率电子技术的不断发展，新型的能力更强的功率器件，如SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）器件开始应用于牵引变流器中。
这些器件具有更高的工作温度、更低的开关损耗和更高的开关频率，能够进一步提高牵引变流器的性能。
未来，牵引变流器功率器件技术的发展趋势可能包括更高电压和电流的应用、更高的开关频率、更高的温度承受能力以及更小的尺寸和更高的集成度。
这些技术的发展将进一步提升牵引变流器的效率、可靠性和紧凑性。
牵引变流器产品介绍精编版
磁悬浮 强迫风 900 冷
型号
TGN51 TGN53 tPowerTN3 TN10 TN6 TGN75 TN5 TN14 TGA19
电压等级V 控制平
(直)
台
1500
MDCU
750 1500
MDCU CDCU
1500 750
CDCU CDCU
750
1500 1500
MDCU
CDCU MDCU
质量 KG 490 490 880
研制年份
2012年 2012年 2014年 2014年
变流器 数量
12台
备注
主辅完全集成
2台 4台 172台
交、直流供电 首个批量生产
长株潭城际动车组
tPower-t17 2014年 4台
温州S1市域动车组
tPower-T14 2014年 4台
160km/h动车组平台 tPower-T13 2014年
AC1500V AC1658V 输入电流：
AC900-1100A 中间电压：
3000V/3100V 输出三相电压：
0-2400V 输出电流：
350—497A
变流器数量
400台 80台 160台 360台 240台 1400台 7台 104台 54台 1374台 1084台 40台 6台 8台
PS：上述参数适用于所有表中车型
牵引变流器产品介绍
素材来源：株洲电力机车研究所 图片来源：网络
制作人：
目录
牵引变流器产品介绍 机车产品介绍 动车产品介绍 城轨产品介绍
牵引变流器原理介绍
主电路特点
牵引变流器输入端为三重四象限 变流器 （网侧变流器），直接连接到主变压器的3个 牵引绕组输出端；牵引变流器输出端为三相 逆变器（电机侧变流器），直接与牵引电机 连接；中间直流环节包括支撑电容器、二次 谐振电路、过压斩波电路、接地检测电路等。 开关元件采用3300V/1200A等级IGBT元件， 技术成熟可靠。
牵引变流器变流器工作原理分析
牵引变流器变流器工作原理1,概述交流异步电动机的同步转速与电源频率的关系：变频调速就是利用电动机的同步转速随电机电源频率变化的特性，通过改变电动机的供电频率进行调速的方法。
利用半导体功率开关器件如IGBT等变频装置构成变频电源对异步电动机进行调速。
同步转速随电源频率线性地变化，改变频率时的机械特性是一组平行的曲线，类似于直流电机电枢调压调速特性。
因此，从性能上来讲，变频调速是交流电机最理想的调速方法。
异步电机电压U与磁通①的关系：⑵有⑵式知，若’1不变，I与二成反比，如果I下降，则二增加，使磁路过饱和，励磁电流迅速上升，导致铁损增加，电机发热及效率下降，功率因数降低。
如果■■: 上升,则二减小，电磁转矩也就跟着减小，电机负载能力下降。
由此可见，在调节I的同时，还要协调地控制''!，即给电机提供变压变频电源，才可以获得较好的调速性能。
由变压变频装置给笼型异步电机供电所组成的调速系统叫做变压变频调速系统，它可以分为转速开环恒压频比控制、转速闭环转差频率控制系统，可以满足一般要求的交流调速系统。
若调速系统对调速系统静、动态性能要求不高的场合，比如风机、水泵等节能调速系统，可以采用转速开环恒压频比带低频电压补偿的控制方案，其控制系统结构简单，成本也比较低。
若要提高静、动态性能，可以采用转速反馈的闭环控制系统。
若调速系统对静、动态性能的要求很高，则需要采用模拟直流电机控制的矢量控制系统。
矢量控制系统是高动态性能的交流调速控制系统，但是需要进行大量复杂的坐标变换运算，而且控制对象参数的变化将直接影响控制精度。
直接转矩控制系统是近十几年来继矢量控制系统之后发展起来的另一种高动态性能的交流调速系统。
它避开了矢量控制的旋转坐标变换，而是直接进行转矩“砰一砰”控制。
地铁列车和电动车组的调速系统，对静、动态性能的要求很高，采用矢量控制系统或直接转矩控制系统。
地铁列车的牵引系统为直-交变频器，电动车组的牵引系统为交-直-交变频器。
ABB传动逆变器RDCU的简介
70.07 CH2 NODE ADDR (0~125) 70.08 CH2 M/F MODE 70.09 MASTER SIGNAL 1 7.01 MAIN CTRL WORD 70.10 MASTER SIGNAL 2 23.01 SPEED REF 70.11 MASTER SIGNAL 3 2.10 TORQ REF3 70.12 CH2 LINK CONTROL 70.13 CH2 TIMEOUT 70.14 CH2 COM LOSS CTRL 70.17 FOLL SPEED REF ( Follower/Master) 70.18 FOLL TORQ REF ( Follower/Master) 26.01 TORQUE SELECTOR for Follower ACW(7.02) Bit7 WINDOW CTRL 23.05 SPEED SHARE 23.07 ~23.09 Window Settings
注：新的RDCU板默认地址为“1”；所需设置的地址可以从备份的 参数文件(*.dwp)中获取（查看对应备份参数文件中的70.15） • RDCU重新上电。 • 下载系统软件 • 打开DriveWindow软件，将新更换的RDCU板在线； • 打开备份的系统软件文件（*.BGP） 依次选择 File -> System software -> Open
速度给定，力矩 给定，光纤传输
No overriding control needed 无需上位机控制 4ms
主传动到从传动给 定值延时小于5ms
从机故障信号反馈
从传动系统诊断
70.13 CH2 TIMEOUT 70.14 CH2 COM LOSS 接更改主从设置
牵引变流器
电压型交直交变流器 中间环节的作用
电压型中间直流回路除了保证中间电压的基本恒 定以外，还有以下两个功能，一个是利用C2和L1 组成的二次谐振回路消除100Hz的二次谐波；二 是保持中间电压的恒定，这个功能包括两个部分， 一个是由C1组成的支撑电容组，用来保持中间电 压的稳定，使的中间回路对于逆变器部分相当于 是一个恒压源，二是有CHOP模块和R2组成的过 压斩波模块，当中间电压过高时，斩波模块开通， 将过高的中间电压通过放掉。
四象限脉冲整流器工作原理
做为四象限脉冲整流器，首先，对其牵引变 压器是有一定要求的。它必须具有比较大的 漏抗。所以，我们可以理解为在牵引变压器 里集成了一个大的电抗器。
四象限脉冲整流器工作原理
电源短接回路开通时，牵引变压器内的电流没有 经过负载，直接从变压器的正极流入负极，相当 于讲电源短接了。此时变压器内的能量向电抗器 内转移，即流过电抗器的电流越能来越大。
交替开通三相的上、下桥臂，就可以得到 三组方波组，这三组相电压方波叠加，就 形成了互差120°的方波组线电压。
这个方波组通过傅立叶公式展开，得到的 基波就时一个正弦波。
我们可以通过控制逆变器开关元器件的开 通角度和时间，来控制这三个线电压的电 压、频率和三者之间的相序。从而达到控 制交流电动机转矩、转速和牵引、制动状 态的目的。
电压型交直交变流器电压型交直交变流器中间环节的作用中间环节的作用中间环节的作用消除二次谐波保持电压恒定保持电压稳定放掉过高电压三相三相vvvfvvvf逆变器工作原理逆变器工作原理两点式两点式交替开通三相的上下桥臂就可以得到三组方波组这三组相电压方波叠加就形成了互差120的方波组线电压
牵引变流器
精品jing
当控制相应的开关元器件关断时，电抗器两端就 感应出一个很高的电压，这个电压和变压器的电 压叠加起来，通过整流回路向中间回路充电。
牵引变流器故障原因及类型
牵引变流器故障原因及类型一、引言牵引变流器是电力电子技术在铁路牵引领域的应用，其主要作用是将交流电转化为直流电，以驱动列车牵引系统。
但是，在实际运行过程中，牵引变流器会出现各种故障，影响列车正常运行。
因此，本文将从故障原因和类型两方面进行分析和总结。
二、牵引变流器故障原因1. 电网质量问题电网质量问题是导致牵引变流器故障的重要原因之一。
当电网电压波动或者频率偏差较大时，会导致牵引变流器输出直流电压不稳定或波动较大，从而影响列车正常运行。
2. 外部干扰外部干扰也是导致牵引变流器故障的原因之一。
例如雷击、静电放电等都可能对牵引变流器产生干扰，进而影响其正常工作。
3. 内部元件损坏内部元件损坏也是导致牵引变流器故障的原因之一。
例如IGBT管损坏、控制板卡失效等都可能导致整个系统无法正常工作。
4. 车辆运行情况车辆运行情况也会对牵引变流器产生影响，例如列车启动和制动时的大电流冲击、高温环境等都可能导致牵引变流器故障。
三、牵引变流器故障类型1. IGBT管损坏IGBT管是牵引变流器中最容易损坏的元件之一，其损坏会导致整个系统无法正常工作。
IGBT管损坏的原因主要有过电压、过电流、过温等。
2. 控制板卡失效控制板卡是牵引变流器中的核心部件之一，其失效会导致整个系统无法正常工作。
控制板卡失效的原因主要有电磁干扰、温度过高等。
3. 电容故障电容是牵引变流器中重要的储能元件，其故障会导致系统输出直流电压不稳定或波动较大。
电容故障的原因主要有老化、过压等。
4. 整机故障整机故障指整个牵引变流器系统无法正常工作，这种故障可能由多种原因造成，例如内部元件损坏、外部干扰等。
四、结论综上所述，牵引变流器故障原因主要包括电网质量问题、外部干扰、内部元件损坏和车辆运行情况等，而故障类型主要包括IGBT管损坏、控制板卡失效、电容故障和整机故障等。
在实际运行中，应该加强对牵引变流器的维护和保养，并根据具体情况选择合适的解决方案，以确保列车正常运行。
tag9 牵引变流器基本结构
TAG9 牵引变流器基本结构
牵引变流器是列车关键部件之一，安装在列车动车底部，主要由供电环节、PWM逆变器、电阻制动电路、制动电阻组成。
1.供电环节：主要功能是将输入的直流电转换为交流电，为整个
牵引变流器提供电源。
2.PWM逆变器：是牵引变流器的核心部分，通过控制开关的占空
比，实现电压和频率的调节，从而控制牵引电机的转速和转矩。
3.电阻制动电路：用于在制动时将电机产生的能量消耗在制动电
阻上，从而降低牵引变流器的负荷，延长使用寿命。
4.制动电阻：用于吸收制动时产生的能量，并将其转化为热能散
发出去。
此外，根据不同的应用场景和需求，牵引变流器还有可能包含其他辅助部件，如输入滤波器、输出滤波器、传感器等。
牵引变流器的结构复杂且精细，是列车正常运行的重要保障。
如需更多关于牵引变流器的信息，可以咨询相关领域的专家或查阅相关文献资料。
牵引变流器的构成
牵引变流器的构成
1.引言
牵引变流器（Traction Inverter）是一种用于电力驱动的设备，常见于高铁、地铁、有轨电车等轨道交通车辆中。
它将电网的交流电转换为直流电，并通过PWM技术控制直流电的大小和方向，从而实现对电机的控制。
本文将对牵引变流器的构成进行介绍。
2.输入端电路
牵引变流器的输入端电路包括三相桥式整流器和输入滤波器。
三相桥式整流器将交流电转换为直流电，而输入滤波器则用于滤除电网中的高频噪声和谐波，保证变流器的稳定运行。
3.DC母线电路
直流母线电路是牵引变流器的核心部分，它由电解电容、电感、IGBT等元件组成。
直流母线电路的输出端连接电机，通过PWM控制电机的供电电压和频率。
直流母线电路的容量大小直接影响电机的功率输出。
4.输出滤波器
输出滤波器位于直流母线电路的输出端，用于消除直流电的脉动，从而减轻对电机的电磁干扰，提高电机的效率。
输出滤波器由电容和电感组成。
5.控制电路
控制电路包括主控制板、功率放大板、信号采集板等，用于采集各种信号，并将其转换为数字信号，然后传输给主控制板进行计算和控制。
控制电路还包括故障保护电路，用于保护牵引变流器和电机安全运行。
6.散热系统
牵引变流器的元器件在工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时散热将导致元器件失效。
因此，牵引变流器还配备了散热系统，包括散热风扇、散热片、散热管等。
7.结论
综上所述，牵引变流器是一种非常复杂的设备，需要通过多个元器件和模块的协同作用实现对电机的控制。
同时，牵引变流器还需要考虑散热和保护等问题，以确保其稳定和可靠的运行。
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牵引电机轴承润滑周期长,可以达到360,000km 牵引电机功率裕量大，轻量化 牵引电机恒功率范围宽，
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ABB轻轨牵引系统特点 -可靠性
§
大多数轻轨车辆每列车只有2个牵 引变流器，如果一个变流器故障， 列车将损失50%动力，变流器可靠 性非常重要。 每个变流器箱体内部有两个独立的 牵引逆变回路（包括输入电路）， 一个牵引逆变回路故障，不影响另 一个逆变回路，这种设计提高了系 统可靠性。 采用ABB自己生产的IGBT，与门极 驱动板有效配合，提高逆变器功率 模块的可靠性。 变流器控制单元采用ABB标准控制 平台，该控制平台广泛应用于ABB 工业控制领域，可靠性极高。
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High Reliability/可靠性高 Service Friendly/易于维护
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轻轨车辆电能存储 ABB 电能存储系统在轻轨车辆的应用项目 ABB 轻轨牵引系统应用业绩 ABB微联牵引设备有限公司轨道交通研发中心简介
© ABB 22/07/2009 | Slide 2
ABB轻轨牵引技术在中国的应用
CC400变流器箱体图纸
CC400变流器尺寸： 1800 X 1600 X 450 mm, 重量 为 550kg +/- 2%
© ABB Group October 28, 2014 | Slide 11
CC400变流器（水冷）
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采用标准化模块，结构紧凑。 可扩展制动电能存储系统。 维护导向设计 适用于低地板和非低地板电车和轻轨 车辆 优化控制策略提高电机效率，降低噪 音。 适用于不同安装方式（如：车底安装 ，车顶安装）
§ § § § § § §
Stadler车厂 Variobahn 车型 Number of LRV: 14 列 (28 Traction Chains) 列车数量：14（28套牵引系统） 1st Delivery: 2007 / 2007开始交货 Energy Storage: Battery (lithium-ion) 电能存储：蓄电池（锂电池） Customer Requirements: 客户需求
四、轻轨车辆电能存储（蓄电池vs超级电容）
Batteries/蓄电池
Supercaps/超级电容
§高能量密度 §寿命短（相对超级电容） §维护要求高
§高功率密度 §寿命长 §维护简单
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五、ABB 电能存储系统在轻轨车辆的应用项目 LRV Munich, Germany轻轨，慕尼黑 德国
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Galvanic separation
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M1 M3
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Propulsion converter Braking chopper
Supercaps
M2 M4
Battery charger Auxiliary converter Blower control
§变流器介绍
ABB traction solutions for the LRV market ABB轻轨车辆牵引系统解决方案
© ABB 22/07/2009 | Slide 1
Content／内容
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ABB轻轨牵引技术在中国的应用
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长春项目和唐山客车厂项目（土耳其Samsun项目,六盘水项目)
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ABB应用于轻轨车辆的产品 ABB轻轨牵引技术方案及其特点
© ABB BU Machines Traction October 28, 2014 | Slide 20
牵引电机 –应用于轻轨
型号: 冷却： 最大功率： 额定功率： 额定电压： 最大电压： 极数： 启动转矩： 最大转速： 重量： AMX 200 CSV, 封闭式自通风 180 kW 牵引, 290 kW 制动 125 kW 500 V 550V 4
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- 模块化设计
将标准化与客户定制进行完美结合 因采用大量的标准化模块而降低成本 经过现场应用验证的设计 高可靠性 降低了全生命周期成本和维护成本
© ABB Group October 28, 2014 | Slide 13
水冷变流器 电气回路IP65意味着…
§运行两年后的变流器外部
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电压 （线电压) 半导体 辅助逆变模块1输出 辅助逆变模块2输出
3X380V 1.7kV，1600A -IGBT 30kVA（50Hz) 5 kVA(变频输出）
§
Battery Charger /蓄电池充电及输出
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电压 （线电压) 输出功率
24 V DC 8 kW
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-可靠性
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辅助变流器采用中频技术，使 所有部件都集成在箱体内部， 提高了防护性能。
长春轻轨变流器内部
IP 65
长春轻轨变流器：投入运营5年后， 箱体内部仍然很清洁。
ABB轻轨牵引系统特点 -可维护性
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变流器箱体维护导向设计 更换功率模块仅需10分钟 连接器布置可根据客户要求调整
可维护性
§运行两年后的变流器内部
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HEX 30 水冷系统
M
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Hex 30
M M
R R
HEX 30 将 CC400变流器，制动电阻发热传递 到外部环境中去。 支持集成牵引电机水冷 制动电阻（强迫风冷） 车顶安装
M
CC400
© ABB 22/07/2009 | Slide 15
Hex 30
Hex 30 水冷系统
© ABB 22/07/2009 | Slide 16
HEX 30箱体图纸
HEX 30箱体尺寸： 1800 X 700 X 440 mm, 重量为 180kg +/- 2%
© ABB Group October 28, 2014 | Slide 17
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© ABB 22/07/2009 | Slide 4
ABB应用于轻轨车辆的产品
CC400 (水冷) Hex 30 冷却系统
TCMS 软件
/独立辅助变流器
TCMS 硬件 CC400 （风冷） 牵引电机 AMXL200
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750/600 VDC
BORDLINE CC400
§
Propulsion converter Braking chopper
Supercaps
2 main switches Precharge 2 Line filters
Rail
Control Platform AC 800PEC
© ABB Group October 28, 2014 | Slide 12
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维护导向设计，便于更换可更换单元
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部件布置便于日常维护工作
CC400（水冷）和Hex30 的内部布置，都 便于日常维护
CC400（风冷）， 便于更换功率模块
降低噪音，提高舒适性
• •
通过调整开关频率，降低牵引电机噪音（有轨电车，瑞士日内瓦） 逆变器根据散热需要，调整辅助逆变模块输出频率，从而调节变流器和冷却 系统风机电机转速，降低逆变器整体噪音；在不需要使用风机散热时，关闭 外部通风（逆变器和冷却系统风扇） =>降低噪音 =>降低能耗
HEX 30箱体图纸
© ABB Group October 28, 2014 | Slide 18
CC400变流器（风冷）
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优化气流，降低变流器噪音 维护导向设计 结构紧凑，高度集成 风冷变流器方案（车底安装） 包含辅助变流器和蓄电池充电机 首次应用于斯图加特（20列车） 德国，2012
§
牵引电机采用模块化设计理念，根据不同项目在 已有的模块上进行优化，实现完美匹配，提高电 机的效率。 牵引电机安装接口灵活设计，根据不同转向架接 口需求进行定制化设计。
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铸铝转子的牵引电机 § ABB具有20年的铸铝转子生产经验,采用的是世 界上最先进的全自动铸造设备,解决了铸铝工艺 水平难的问题.从来没有出现过铸铝转子缺陷故 障. § 铸铝转子可靠性高,抗震性好 § 铸铝转子转差特性好,在轮径偏差较大时 ,仍能保 持各电机出力进本平衡
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AC 800PEC
CC400变流器功率模块参数
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MSR module /电机逆变模块
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输出电压 模块输出 半导体
0-550 Vrms 250 kVA 1.7kV，1600A -IGBT
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AUX1 /2 module /辅助逆变模块输出1/2
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1000m catenary free operation in a section of the line (where the tram is crossing the English Garden) 线路最长段无电区有1000米长（该路rld record in GUINESS WORLD RECORDS:
ABB在中国的第一个牵引项目 2007年5月30日开始交货 20列车（40套牵引系统） 车顶安装 70%低地板
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© ABB 22/07/2009 | Slide 3
ABB轻轨牵引技术在中国的应用
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首列交货2013 该车4模块编组,每列车3个 动力模块。 CC400变流器 ABB电机 列车控制系统 100% 低地板