牵引变流器产品介绍

关键创新
✓ 功率密度高达2.13kW/kg。 ✓ 全新高压大功率变流器技术平台，
具有单轴1600kw等级及以下的全 覆盖设计. ✓ 在共中间直流回路的条件下，可实 现单轴故障切除，提升可用性。
技术难点
✓ 解决高功率密度下变流器散热问 题。
✓ 采用电动隔离开关实现故障模式 下的单轴切除，解决每轴电容器 之间的倒能问题；中间回路引入Leabharlann Baidu线路电感，解决在全速范围内的
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机车产品介绍
KZ4AC型电力机车为200km/h， 是由株机（2004年）自主研发的 满足独联体的最高速度交流传动 客运电力机车。机车具有优越的 耐寒性能，能适应零下50℃的运 用环境。机车采用了整体承载结 构车体，设两端司机室；机械间 采用中间走廊，设备为斜对称原 则布置，卧式主变压器，独立通 风；机车采用网络控制系统，分 别设有两个装备IGBT模块的主辅 变流器，牵引电机为轴控形式。 机车采中间低位推挽式牵引装置， 牵引电动机为架承式。
马其顿动车组
tPower-T15 2014年 4台
走形风冷、中频 辅变
无二次回路
动车产品介绍
引进CRH2平台
项目
变流器型号
CRH2A
TGA10
CRH2B
MAP-304-A25V141
CEH2E
CRH2C
TGA10
CRH380A
CRH380AL TGA10A
400公里检测车
CEH6-200 TGA10C
型号 主电路 中间直流 电流等 速度等 数量 应用车型
特征 等级
级
级
IBBM
3300V IGBT 两电平
DC1600V DC1600V
1200A 1200A
18 120km/h 台
2台 100km/h
出口澳大利亚 SDA1机车
HXN5B型调车 机车
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动车产品介绍
动车牵引变流器目前已经搭建平台涵盖 各速度等级。包括：
研制 年份
2011 年
装变 流器 数量
8台
2012 4台 年
中国标准动 tPower- 3600V 2980KVA 主辅一体
车组
T13
冷却分离
2014 4台 年
动车产品介绍
自主城际3300V水冷平台
项目
CRH6F-160城际动车 组 双流制城际动车组
1400km/h市域车
阿根廷罗卡线动车组
变流器型号 TGE2 tPower-T11 tPower-T16 tPower-T14
大连动力集中动车组牵引变流器
➢ 首创四象限列供技术在轨道交通 领域的应用。
➢ 首创主辅列供电路独立，结构集 成的系统解决方案。
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机车产品介绍
型号 IBAM
IBBM
主电路 特征 6550V IGBT 两电平
3300V IGBT 两电平
电力机车业绩表
中间直 电流等 速度等 数量
流电压 级
级
应用车型
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机车产品介绍
2800KVA GTO （1999年） 水冷模块
1200KVA IGBT （1999年） 风冷模块
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机车产品介绍
奥星电力机车在2001年由株所 与株机共同研制，是200公里/ 小时客运电力机车，功率4800 千瓦，最高试验速度达到240公 里/小时，但并没有投入使用。
天梭电力机车由大同机车厂联合株 洲所于2002年研制成功，也是大同 机车厂生产的第一种交—直—交流 电传动电力机车。天梭型电力机车 是在“奥星”机车、“中华之星” 电力动车组基础上改进而成的交流 传动高速客运电力机车，持续功率 为4,800千瓦，最高运用速度为200 公里/小时，采用中国自主研制的 GTO水冷牵引变流器、交流传动控 制系统、牵引电动机和微机控制系 统。
动车产品介绍
四方中标动牵引变压器
输入电压 输入电流 直流电压 输出电流 电机功率 辅助容量 冷却方式
AC1900V 2x814A 3600V 2x314A 4x625kw 260kVA 强迫水冷
牵引、辅助、冷却系统一体的高度集成方式 整流、逆变模块可互换
动车产品介绍
唐山中标动牵引变流器
输入电压 输入电流 直流电压 输出电流 电机功率 辅助容量 冷却放式
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牵引变流器原理介绍
控制电路特点
变流器输入端采用四象限变流 器控制 方式，具有中间直流环节电压稳定、功 率因数接近于1、能量可再生等优点；输 出端采用异步电机直接转矩控制方式， 具有动态响应特性优良、控制简介高效、 牵引力变化平稳等优点。
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牵引变流器原理介绍
变流器电路原理图
工作原理简介：机车在牵引工况时，变流器将主变压器次边绕组 上的单相交流电转变成驱动牵引电机所需的变压变频三相电；制 动工况时，牵引电机处于发电工况，变流器将电机发出的电能反 馈给电网
HXD2B
阿尔斯通
CO-CO
10000KW 120km/h
HXD3
东芝
CO-CO
7200KW 120km/h
HXD3B
庞巴迪
CO-CO
9600KW 120km/h
铁道部提出货运繁忙区段单机牵引5000~6000t，速
度120km/h的要求
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机车产品介绍
最新产品
株洲动力集中动车组牵引变流器
➢ 单轴功率1600kW，可兼容三种不同 速度（160km、200km、300km） 的动力集中动车组技术平台。
南非E21双流制电力机车是2013年由 株机自主研发制造出口给南非。机车 可以运行在AC25kV和DC3kV两种供电 制式下，并可以实现供电制式的自动 检测和模式转换；机车牵引电路变流 元件采用由6.5kV电压等级大功率水冷 IGBT模块，采用主辅集成一体化设计， 辅助逆变器集成在主变流器中；牵引 电机采用轴控。
机和西门子联合在HXD1型电力机
车设计制造技术平台的基础上研制
的，车型代号HXD1B（数字是生
产厂商代号：1代表株洲电力机
车），一般称为和谐1B型电力机车
（车辆编HXD1B0xxx）。该型机
车采用IGBT牵引变流器，单轴控
制技术，单轴交流电牵引电动机最
大功率1600 kW、总功率9600 kW，
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轴式Co-Co。
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
✓ 自主高速6500V水冷平台 ✓ 自主城际3300V水冷平台 ✓ 引进CRH2平台
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动车产品介绍
自主高速6500V水冷平台
项目
变流器 中间电 功率
型号
压
集成度
更高速度等 级试验列车 （500km）
永磁高速动 车组
TGA16 TGA28
3500V 3500V
2961KVA 主辅一体 2632KVA 主辅分离
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
DC3000 750A V
600A
100km/h 554台
南非双流 制货运机 车
DC1800 V
1200A
160km/h 225台
HXD1D型 客运电力 机车
120km/h
1572台
HXD1C、 HXD1型货 运电力机 车
1500A 100km/h 2台
30T大轴重 电力机车
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机车产品介绍
内燃机车业绩表
广深港高铁 TGA10D
E27
E28
TGA10E
高寒车
TGA10G
E31
TGA10H
E36
TGA10J
年份
2006年 2008年 2008年 2009年 2010年 2010年 2010年 2011年 2012年 2013年 2013年 2014年 2014年 2015年
总数：5317柜
参数 输入电压：
10
机车产品介绍
HXD1D型电力机车是6轴7200kW交 流传动准高速客运电力机车，由中国 中车株洲电力机车有限公司于2011年 完成设计。 机车运行速度160km/h， 采用大功率IGBT水冷变流器、大功率 异步牵引电机、卧式主变压器、微机 网络控制系统、弹性全悬挂转向架、 独立通风等技术。
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机车产品介绍
“和谐”系列货运电力机车
车型
系列
机车轴式
机车功率 设计速度
HXD1
西门子
2（BO-BO） 9600KW 120km/h
HXD1B
西门子
CO-CO
9600KW 140km/h
HXD1C
时代电气
CO-CO
7200KW 120km/h
HXD2
阿尔斯通
2(BO-BO) 10000KW 120km/h
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机车产品介绍
HXD型机车是在2006年由西门子 设计制作，株机生产。由两节完
全相同四轴机车连挂而成，采用 交—直—交流电传动、水冷IGBT 牵引逆变器、变频异步牵引电动 机、“SIBAS 32”微机控制系统、 列车通信网络，额定功率为9600 千瓦，最高运行速度为120公里/小 时。
HXD1B型六轴电力机车是2007株
难实现。 ✓ PCU、高频辅变尚无成熟经验
在350公里标动基础上，进一步实现变流 器的轻量化及小型化，完善中国标准动车 组谱系化
关键创新 ✓ 无二次回路 ✓ 无高频辅变
技术难题 ✓ 采用DC1850V中间电压，需评估部件可靠 ✓ 无二次回路主电路的稳定性 ✓ 轻量化向国际竞争对手看齐
城轨产品
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。
1100 1100
500
390
推广时 应用情 间(年) 况 2008 2453 2010 799 2014 954
2016 4 2016 68
2014 9
2014 129
机车产品
2017年机车产品
一、株机动力集中型动车组I、II、III型
以株机动力集中动力车III型车为基础， 兼容300km/h及以下速度等级的动力集中型 动车，打造主辅一体化高功率密度型快速机车 变流器计术。
AC1900V 2x847A 3600V 2x334A 4x650kVA 200kVA 强迫水冷
✓ 与四方标动统一平台、简化率高 ✓ 变流器采用弹性悬挂
城轨产品介绍
城轨牵引逆变器产品型谱
平台 简统化
冷却方 式
自然冷 却
容量 kVA
2x600
下一代 自然 1000
强迫风
新一代 冷
2x600
永磁牵 自然冷 2x600 引逆变 却 器
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
四方地铁平台
2017年城轨产品工作规划
墨尔本地铁
满足140km速度等级的需求， 体现集成化、轻量化的特点。
✓ 关键创新
首次出口澳洲，树立公司品牌国际影 响力
系统震荡问题。
动车产品
时速350km双层动车组
2017年动车产品工作规划
时速250km标准动车组
打造国内首个高速双层动车平台，各 项指标领先国内竞争对手
关键创新
✓ 采用智能功率模块，集成度更高 ✓ 首次采用高频辅变
技术难题 ✓ 车内布置小型化和轻量化要求更高 ✓ 减振降噪指标更严格，EMC性能更
机车产品介绍
HXD1C型电力机车（2009）是干线货运 用六轴交流电传动电力机车，由中车株 洲电力机车为适应中国铁路运输市场而 设计。使用了很多国产化元件，中国中 车株洲电力机车方面称，HXD1C型机车 的国产化率90%以上。包括使用IGBT模 块（3300V / 1200A）的牵引变流器 （IGBT芯片仍需从英飞凌等外国公司购 买）、网络控制系统等。轴式为Co-Co， 单轴控制技术，六轴每轴装有一台最大 功率1200 kW 的交流电牵引电动机，总 功率7200 kW。可在线路坡度12%以下 的路段，牵引5000吨至5500吨货物列 车。