CRH1牵引系统-主电路

AC 3T LF CT ET IC
AC LF CT ET
AC 3T IC
BC
BA
TP 1 High voltage高压 equipment on roof车顶设备 Control Box 控制箱 Main Transformer主变压器
BA
BC
BC
BA
Tb High voltage高压 equipment on roof车顶设备 Control Box控制箱 Main Transformer主变压器
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
M2
Tp2
Mc2
Mc1
TM
LCM LCM MCM MCM Filter Box Filter Box滤波器箱 Traction motors Traction motors ACM 牵引电机 ACM Battery charger Battery charger Battery 电池充电器 Battery电池
• 1.1 合
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Abbreviations/Acronyms - 缩写/首字母组
4QC Four quadrant converter 四象限变流器 AC Alternating current 交流电 ACM Auxiliary Converter Module 辅助变流器模块 AX-unit Analogue input/output unit connected to the MVB 连接到MVB的模拟输 入/输出部件 BCC/I Controls the battery charger module. Mounted in the BCM. 控制蓄电池充电器模 块；安装在BCM BCM Battery charger module 蓄电池充电器模块 CB Converter box 变流器箱 DC Direct current 直流电 DC-link The DC side of the converter 变流器直流侧 DCU Drive control unit 驱动控制单元 DCU/A Drive control unit in the ACM ACM驱动控制单元 DCU/L Drive control unit in the LCM LCM驱动控制单元 DCU/M Drive control unit in the MCM MCM驱动控制单元 DX-unit Digital input/output unit connected to the MVB 与MVB连接的数字输入/输出部件 EMU Electrical multiple unit 电动列车 FB Filter box 过滤器箱 GW Gateway 入口
M2 TM
Tp2
CT LB
VT
LB
LCM MCM Filter Box Traction motors ACM Battery charger Battery
Mc2 PT SA ES LC TM
SA MT MT MC LC MC
MC
MC 2F
MC 2F 2F
MCБайду номын сангаас
AC 3T IC LF CT ET
AC 3T IC IC 3T
（c） 牵引与高压系统－设备在Tp(Tb) 车的位置 图5-5 牵引与高压系统的位置
2－动车转向架 4－蓄电池箱 5－牵引电机送风机 7－电池充电器 8－配电箱 9－空调冷却/供暖单元 10－制动模块 11－主变流器箱 12－滤波器箱 15－拖车转向架 16－主压缩机单元 17－主变压器和冷却 18－辅助压缩机 19－空调处理单元 21－受电弓 22－高压设备
（b）牵引与高压系统设备在M 车的位置
2－动车转向架 4－蓄电池箱 5－牵引电机送风机 7－电池充电器 8－配电箱 9－空调冷却/供暖单元 10－制动模块 11－主变流器箱 12－滤波器箱 15－拖车转向架 16－主压缩机单元 17－主变压器和冷却 18－辅助压缩机 19－空调处理单元 21－受电弓 22－高压设备
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牵引系统主要由受电弓、牵引变压器、牵引变 流器及牵引电机组成。受电弓通过电网接入 25kV的高压交流电，输送给牵引变压器，降压 成900V的交流电。降压后的交流电再输入牵引 变流器，通过一系列的处理，变成电压和频率 均可控制的三相交流电，供电给牵引电机牵引 整个列车。牵引系统工作原理，如图5-1所示。 每个BSP动车组有三个相对独立的主牵引系统，其中两个单元（Unit） 由两辆动车（Mc1、Mc2）和一辆拖车（Tp1、Tp2）组成，另一个单 元由一辆动车（M1）和一辆拖车（Tb）组成。正常情况下，三个牵引 系统均工作，当一个牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，继 续运行，BSP动车组的构成，如图5-2所示。
• BSP动车组分为7辆车和8辆车动车组，如图5-11所示。从而导致两种类型动车组高 压电路的连接形式和主变压器、变流器、牵引电机的个数和布置有一定不同。
Mc1 Tp1 M1 Tb M2 Tp2 Mc2
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
M2
Tp2
Mc2
5-12 动车组（7—car）主电路图
图5-13 动车组（8—car）主电路图
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HB High voltage control box 高压控制箱 HV High voltage 高压 IDU Intelligent display unit 智能显示器 I/O-units AX-units and DX-units AX部件和DX部件 IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor 绝缘门极极双极晶体管 LCBB Line Circuit Breaker HV Bus 网侧电路断路器HV总线 LCBT Line Circuit Breaker Transformer 网侧电路断路器变压器 LCM Line Converter Module 网侧变流器模块 LHF Line Harmonic Filter 网侧谐波过滤器 MCM Motor Converter Module 电动变流器模块 MVB Multifunction vehicle bus 多功能车辆总线 OVP Overvoltage protection 过电压保护 PCU Propulsion Control Unit 牵引控制部件 RC Resistor Capacitor 电阻电容器 TCMSTrain control and monitoring system 列车控制和监视系统 TDS Train diagnostic system 列车诊断系统 VAPPC Bombardier Transportation Propulsion and Controls in Vä sterå (Sweden) s 韦斯特罗斯的庞巴迪运输牵引和控制系统公司（瑞典） VCU Vehicle control unit 车辆控制设备
（a）牵引与高压系统设备在Mc 车的位置
2－动车转向架 4－蓄电池箱 5－牵引电机送风机 7－电池充电器 8－配电箱 9－空调冷却/供暖单元 10－制动模块 11－主变流器箱 12－滤波器箱 15－拖车转向架 16－主压缩机单元 17－主变压器和冷却 18－辅助压缩机 19－空调处理单元 21－受电弓 22－高压设备
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（3）牵引系统 ①5个牵引逆变器（主变流器）。 ②一个牵引逆变器包括下列模块：1个网侧变流器、1个直流环节、2个电机逆变器、1个辅 助逆变器，每个电机逆变器与两个牵引电机连结。 （4）辅助供电系统 ①5个辅助逆变器，并联安装，向三相母线供电。 ②辅助系统的额定电压为3×400/230V，50Hz.。 此电路图只显示了5个辅助逆变器中的3个。 （5）蓄电池系统 ①5个蓄电池和充电器，并联安装，向三相蓄电池母线供电。 ②蓄电池系统的额定电压为110 VDC。 此电路图只显示了3个充电器和蓄电池。
Mc1 Tp1 M1 M3 Tb M2 Tp2 Mc2
图5-3所示为动车组牵引系统关系链，可以看出牵引系统经过受电弓从电网上获取电压，经主变 压器（TRA）和高压控制箱（HVC），从主变压器的牵引线圈进入变流器箱（CB），经CB中 的网侧逆变器（LC）将主变压器牵引线圈输出的交流电压转换成直流连接电压（1860V），然 后经DC过电压斩波器（CH）给电机逆变器（MC）供电，MC将直流电压转变为3相交流电压， 来带动交流异步牵引电机（TMO），经齿轮变速箱（Gear Box）带动轮子（Wheel）行走。其 中HVC、TRA、和LC由网侧控制单元检测控制，CH、MC、TMO和齿轮变速箱由电机控制单 元检测控制。整个系统都经过列车网络MVB进行控制。其中1个电机逆变器带动2个电机，在1 个动车转向架上。这是一个真正的链条，如果其中一个环节出现问题或不工作，则整个系统受 损害。
• 2．主电路电气系统说明
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 8-car动车组主电路如图5-13所示。 （1）整体结构 ①受电弓安装在Tp1 和 Tp2 车上（第2辆和第7辆座车）。 ②两个受电弓之间有一高压线。 ③有5个主断路器，2个用来连结受电弓之间的高压电缆，3个用来连结主变压器。 ④Tp1 和 Tp2车内的每个主变压器分别向两个动车（Mc、M）的两个逆变器供电。 ⑤Tb车上的主变压器只向一个逆变器（M3）供电。 ⑥5个辅助逆变器，并联向三相母线供电。 ⑦5个蓄电池和充电器，并联向三相母线供电。 （2）高压系统 ①两个受电弓只有一个会随时升起。 ②5个主断路器依次关闭，从来不会同时关闭。 ③受电弓后面的电流互感器是为过流保护。 ④避雷器，RC滤波器和电压互感器都是为了减少电压瞬变。 ⑤主断路器的接地开关对车顶部件接地。 ⑥电流电感器装在主变压器和接地电感器之间，测试原边绕组里的电流。 ⑦接地变压器连接原边绕组和车体，并将电流从接地刷中导出。 ⑧接地变压器的转换率为1：1，原边绕组和次边绕组里的电流相同。 ⑨每辆座车都有一个接地刷与车体连结。 ⑩每个车体之间有接地电缆连接。
CRH1供电牵引系统及设备
主讲人：吴鑫
主要部分
• 一、牵引系统的总体构成及主电路 • 二、牵引变压器及HV控制箱电路 • 三、主变流器箱及电路
– – – – – 1.主变流器箱（CB） 2.网侧逆变模块(LCM) 3.电机逆变模块(MCM) 4.辅助逆变模块(ACM) 5.滤波器箱(FB)
• 四、牵引电动机 • 五、诊断、测试、维修、更换。
BSP动车组以Regina型动车组为原型车，通过公司内部技术转移，由BSP 公司在国内制造生产。每辆车下有空调机组、制动控制装置。在动车下 有牵引变流器，在拖车下有牵引变压器。牵引系统在动车与拖车底部悬 挂的位置和其它悬挂装置，如图5-4所示。
一、庞巴迪动车组供电牵引系统的结构组成
• 1．系统组成 • 动车组有2动1拖和1动1拖两种基本动力单元。 1个基本动力单元（1动1拖或2动1拖）的牵引 传动系统主要由网侧高压系统、1个牵引变压 器、1或2个牵引变流器、4或8台三相交流异步 牵引电动机等组成。全车共计2个受电弓、3个 牵引变压器、5个牵引变流器、20台牵引电动 机，列车正常时升单弓运行，另一个受电弓备 用。 • 牵引系统在Mc、M、Tp（Tb）车上的位置如图 5-5所示。
BA
BC
BC
BA
第二节 动车组传动系统主电路及保护电路
• 1.动车组主电路概述
• 动车组主电路主要包括高压系统(网侧)、牵引系统、和辅助供 电系统等几部分，此外还有蓄电池系统。
– 高压系统：包括受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、电压互感 器、接地开关、网侧滤波器、电涌放电器、受电弓切断开关等部件组 成。 – 牵引系统：包括主变压器、网侧变流器、电机变流器、牵引电机等组 成。 – 辅助供电系统：包括辅助变流器、滤波器、变压器等组成。此外还包 括蓄电池系统。
Tp1 M1 PT CT LB SA VT ES LB SA MT MC LC LC MC TM MC 2F 2F MC
M3
LCM MCM Filter Box Traction motors ACM Battery charger Battery
Tb VT SA TM LC
LB
ES
LCM MCM Filter Box Traction motors ACM Battery charger Battery