地铁车辆主牵引逆变器及测试

地铁电客车牵引系统工作原理及其逆变模块的检测研究

地铁电客车牵引系统工作原理及其逆变模块的检测研究作者：吴炳娇来源：《卷宗》2015年第07期摘要：本文以地铁列车牵引系统的电能变换设备为背景，根据基于PWM控制的逆变原理，将在列车牵引系统中得到应用的牵引逆变器的PIM1模块，在实际中通过模拟输入、控制信号及其设备工作电源，进行相应的实验，实验结果表明PIM1模块能实现逆变，该试验条件下的电源信号以及控制脉冲能够满足列车牵引逆变系统的检测实验，因此可以通过此设备以及试验条件实现对PIM1模块的检修，检测其功能的好坏，为以后进行进一步试验及其研究奠定了基础。

关键词：牵引系统；PIM1模块；逆变；控制脉冲1 引言牵引系统作为列车运行的重要环节，在列车运行过程中承担着列车能否运行的重任。

列车牵引系统根据结构和功能分为两大模块，PIM1模块和PIM2模块，PIM1模块用于列车牵引以及回馈制动时使用，PIM2模块则用于列车进行电阻制动时。

本文首先对牵引系统与高压的连接以及预逆变过程进行了简单以及原理上的介绍，并针对PIM1的逆变功能展开试验研究，模拟在其进行逆变过程中的控制电源以及供电电源，提供PIM1模块的工作试验条件，并在此试验条件下对输出进行相应的检测。

2 牵引逆变系统线路的工作原理牵引逆变器系统工作主要过程及其各个关键部件的作用介绍如下。

牵引逆变器箱与外界进行连接、实现预电能变换的连线如图1所示。

1500V的直流电压，经过浪涌吸收器后接地，然后两个主熔断器，MF1和MF2，MF1是保护本车的牵引箱，MF2是保护另一个本单元动车的牵引箱设备。

IESS箱里的高压供应开关HVSS有几个档位，分别是：接地位，车间电源位，受电弓位。

接受电弓就是在这个位置，如果是车间电源位则是：由W到了A位，直接不用经过AD二极管，只给辅助逆变器和高压列车线供电，并经过牵引箱，直接供给A车的辅助逆变器和高压列车线。

如果有受电弓，则一路经过二极管到达M4，I经过一个保护二极管，其作用是使输入到列车母线上的电不能本牵引箱，即当一个受电弓不能工作时，另一个受电弓电不能给本车的牵引箱供电。

苏州地铁1号线牵引逆变器负载测试台设计与研发

苏州地铁1号线牵引逆变器负载测试台设计与研发苏州地铁1号线牵引逆变器是地铁1号线列车牵引传动系统的关键部件之一，是为地铁车辆提供动力输出的核心部件。

牵引逆变器在车辆运行的过程中一直在停止和工作状态间频繁的切换，地铁车辆的运行环境复杂多样，故障的出现在所难免。

牵引逆变器故障不仅会打乱地铁正常运行秩序，还会给乘客造成不便。

根据其运行特点研究设计了一种牵引逆变器测试台。

该测试台通过其工作过程的控制逻辑，对车辆系统牵引逆变器的功能进行测试，以判断其功能是否正常以及相应的故障情况。

使用该测试台可实现牵引逆变控制器的功能快速检测和故障快速识别，满足牵引逆变器功能测试和故障检测等大修需求。

标签：牵引逆变器；测试平台；故障检测牵引逆变器在城市轨道交通车辆系统的牵引系统中得到广泛应用，在长期使用过程中，其运行故障不断发生，根据定期维保的要求，很多城市的轨道交通车辆系统都将进入大修周期，车辆系统的牵引逆变器系统面临着功能测试复杂、故障诊断难度大、设备器件更换成本高等问题。

当车辆的运营里程进入70万公里之后，列车牵引逆变器就进入了故障高发期。

而且由于使用进口牵引系统核心设备的原因，这些设备一旦损坏必须返回欧洲修理，以此带来的问题就是返修需要74 周的时间，维修费用昂贵、周期漫长。

因此如何对维修后的设备进行有效的检测更是重中之重。

传统的检测方法需将牵引逆变器安装到动车上，采用实际运行的方法检测，占用了大量线路试验时间，为城市轨道交通车辆系统的正常运行和大修保障带来了很大难题。

本文设计了一种牵引逆变器负载测试台来完成模块各种技术指标的测试和模块故障的复现和定位。

本平台主要是针对苏州地铁1号线的牵引逆变器模块的高压隔离电源板、IGBT 驱动板等电路板进行测试和调试。

测试平台采集板卡组件中关键信号，并结合控制单元输出信号来评估和测试板级性能和工作状态。

1牵引逆变器概述苏州地铁1号线的牵引系统为微机矢量控制的变频变压（VVVF）三相异步交流传动系统，逆变器与牵引电机的配置为1C2M方式，具有牵引、再生制动、电阻制动功能。

城轨车辆电气设备检查维护之逆变装置

描述
逆变电路：两电平逆变电路（DC/AC）蓄电池充电器：三相整流AC/DC+高频DC/DC变换DC24V电路： DC110V/DC24V变换强迫风冷
DC1500V
(2) 电压波动范围 DC1000V~1800VDC2000V（再生制动时最大允许电压）
(3) 电压突变
±300V/20ms
辅助逆变器相关技术参数
3. 输出
(1) 额定电压 (2) 相数 (3) 额定频率 (4) 容量
(5) 额定
输出1
输出2
3AC380Vrms/220 Vrms±5%
DC 110 V±2%
输出3 DC 24 V±2%
-
-
195kVA
25kW
2x500W
总输出容量：220kVA
100%，持续160%， 10 s200%，立即 100%，持续定额 100% ，持续定额
3. 逆变器电路作用：将直流逆变成三相交流给电机供电。
4. 斩波电路作用：将电制动时产生的多余的电能通过制动电阻消耗。
牵引逆变器相关技术参数
VVVF逆变器主要技术参数
型号额定输入电压输入电压范围电制动时允许达到最高电压额定容量额定输入电流额定输出电流输出电压范围：输出主频率范围
TGN51系列 DC1500V DC1000V～1800V DC2000V 1060kVA
450A 542A 0~1112V 0~150Hz
牵引逆变器、辅助逆变器
辅助逆变器基本结构
辅助逆变器相关技术参数
辅助逆变器主要技术参数
项目 1. 系统
(1)主电路型式
(2) 冷却方法 2. 输入 (1) 额定电压
3）直流电源（兼作蓄电池充电器）：车辆上各控制电器都由直流电源 DC/DC 供电。车辆上蓄电池为紧急用电所需，所以 DC110 V 控制电源同时也是蓄电池的充电器。

南京地铁车辆牵引逆变器大修及国产化分析

2019 年第 13 期
· · Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 | 117
南京地铁车辆牵引逆变器大修及国产化分析
董兆兵
（南京地铁运营有限责任公司，江苏南京 210000）
摘要：在地铁列车在城市交通中的地位尤为凸显的今天，如何确保地铁列车正常运行显得尤为重要。目前，进口牵引系统存在故障率居高不下、维修成本高、维修周期长的问题。文章针对以上问题提出地铁车辆牵引系统主逆变器国产化维修的解决方案，并开展了实测检验工作。在保障安全性和可靠性的基础上，大大降低大修成本，提高维修效率，使地铁公司对车辆牵引系统的自主维护及大修能力得到了进一步提高。目前，该主逆变器已完成样机研制工作，并进行了线下、试车线、正线试验。试验结果证明国产化主逆变器性能良好，符合要求，达到了预定目标。
2019 年第 13 期
低感叠层母排、铜排等器件。使用具有自主知识产权的国产产品替代，达到国产化维修的目标。
2 牵引主逆变器技术参数
表 1 牵引主逆变器技术参数
牵引主逆变器技术指标
开关元件技术指标
项目
参数
项目
参数
输出电压
三相交流 0 ～ 1170V
集电极 - 发射极阻断电压
3300V
输出频率
防护等级
IP54
振动
0 ～ 18Hz±0.5g 下无共振
安装方式
车底安装
3 牵引主逆变器关键部件选型 3.1 IGBT 功率器件选型
为保证维修后的主逆变器与原列车的匹配性，选定与原 IGBT 性能、参数相近的 IGBT 作为开关器件。所选 IGBT 在南京地铁 1 号线正线完成 12000km 试验验证。 IGBT 特性曲线如图 3 所示。

城轨车辆主型电器—辅助逆变器的检查与维护

第十三节辅助逆变器
二、AC380V子系统的结构及特点
3、 C380V子系统的特点
第十三节辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理
1、辅助逆变器的组成辅助逆变器(ACM)是车辆的核心部件，其作用是把直流电转换3相工频交流电，主要包括控制单元、电容器、工GBT元件、过压电阻、散热器。
第十三节辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理
2、 3相逆变器的电路结构 3相逆变器由六个IGBT元件组成。 V1, V3,V5构成正组元件，V2, V4, V6构成负组元件，其中V1. V4构成A相，V3, V6构成B相，V5, V2 构成C相。
图1 3相逆变器的电路结构
第十三节辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理
第十三节辅助逆变器
五、辅助逆变器的保护
(1)输入到每个辅助逆变器的DC1500V线跳有熔断器保护。 (2)输入过压和欠压的保护 (3)输出过流保护 (4)输出过压和欠压的保护 (5)输出缺相保护 (6)过热保护
第十三节辅助逆变器三、辅助逆变器的工作原理
3、 PWM控制技术面积等效原理
图2 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲
第十四节牵引逆变器三、辅助逆变器的工作原理
3、 PWM控制技术面积等效实例
图3 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形
第十三节辅助逆变器三、辅助逆变器的工作原理
3、 PWM控制技术用PWM波代替正弦半波
图4 用PWM波代替正弦半波
第十三节辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理
3、 PWM控制技术用PWM波代替正弦半波
图5 等效正弦波的PWM波形
第十三节辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理

广州地铁1号线车辆的牵引逆变器

图１滤波箱Ａ１和逆变箱Ａ２组成
滤波器箱的Ａ区装有差动电流传感器Ｕ４谐波吸收电容Ｃ１１Ｃ２５及放电电阻Ｒ１Ｒ３另外还装有模块Ａ１０模块Ａ１０上装有网压传感器Ａ１０Ｕ１电容电压传感器Ａ１０Ｕ２网侧极性反向保护二极管Ａ１０Ａ３充电熔断器Ａ１０Ｆ１充电接触器Ａ１０Ｋ３放电接触器Ａ１０Ｋ４充放电电阻Ａ１０Ｒ１Ｒ５支撑电容极性反向保护二极管Ａ１０Ａ２还装有可选用支撑电容Ａ３１Ａ３２用于抑制直流侧的谐振滤波器箱的Ｂ区冷却风道中装有直流电抗器Ｌ１接触器Ｋ１电流传感器Ｕ３装于滤波器箱的Ｂ区但与逆变器冷却风道隔离
电路的电感为１３０ｎＨ关断电流的能力
图３逆变器箱Ａ２电路构成
压Ｖ１为极性反向保护二极管当电压源逆变器或输出端短路时由于主电路中存在电感电感中的能量将向电容反向充电此时Ｖ１导通可保护电压源逆变器Ｕ３为主电路电流传感器直流支撑电容Ｃ１为１．６５ｍＦＤＡＳＵ６型逆变器可根据实际运行情况需要选择安装４６个电容每个电容带有一个过压开关当电容内部压力超限时可通过联锁电路向控制单元提供超压信号产生保护动作电容上并联的电阻Ｒ１为电容的放电电阻这个１００ｋ的电阻可使单个电容在８ｍｉｎ内完成放电在逆变器脉冲封锁或最大电流时电容短时电压可达到２５５０Ｖ如果电容不经充电电阻突然充电电压可能达到３４５０Ｖ在正常情况下电容电压被斩波模块限制到２１００Ｖ
网不能接收全部再生能量即一部分制动能量被接触
网吸收一部分由车辆的辅助设备吸收时逆变器工作
于动力制动方式
ＤＡＳＵ６型逆变器的主要技术参数如下

苏州地铁1号线牵引逆变器负载测试台设计与研发

苏州地铁1号线牵引逆变器负载测试台设计与研发作者：刘洋来源：《名城绘》2018年第08期摘要：苏州地铁1号线牵引逆变器是地铁1号线列车牵引传动系统的关键部件之一，是为地铁车辆提供动力输出的核心部件。

牵引逆变器在车辆运行的过程中一直在停止和工作状态间频繁的切换，地铁车辆的运行环境复杂多样，故障的出现在所难免。

牵引逆变器故障不仅会打乱地铁正常运行秩序，还会给乘客造成不便。

根据其运行特点研究设计了一种牵引逆变器测试台。

该测试台通过其工作过程的控制逻辑，对车辆系统牵引逆变器的功能进行测试，以判断其功能是否正常以及相应的故障情况。

使用该测试台可实现牵引逆变控制器的功能快速检测和故障快速识别，满足牵引逆变器功能测试和故障检测等大修需求。

关键词：牵引逆变器；测试平台；故障检测牵引逆变器在城市轨道交通车辆系统的牵引系统中得到广泛应用，在长期使用过程中，其运行故障不断发生，根据定期维保的要求，很多城市的轨道交通车辆系统都将进入大修周期，车辆系统的牵引逆变器系统面临着功能测试复杂、故障诊断难度大、设备器件更换成本高等问题。

当车辆的运营里程进入 70万公里之后，列车牵引逆变器就进入了故障高发期。

而且由于使用进口牵引系统核心设备的原因，这些设备一旦损坏必须返回欧洲修理，以此带来的问题就是返修需要 74 周的时间，维修费用昂贵、周期漫长。

因此如何对维修后的设备进行有效的检测更是重中之重。

传统的检测方法需将牵引逆变器安装到动车上，采用实际运行的方法检测，占用了大量线路试验时间，为城市轨道交通车辆系统的正常运行和大修保障带来了很大难题。

本文设计了一种牵引逆变器负载测试台来完成模块各种技术指标的测试和模块故障的复现和定位。

本平台主要是针对苏州地铁1号线的牵引逆变器模块的高压隔离电源板、IGBT 驱动板等电路板进行测试和调试。

测试平台采集板卡组件中关键信号，并结合控制单元输出信号来评估和测试板级性能和工作状态。

1牵引逆变器概述苏州地铁1号线的牵引系统为微机矢量控制的变频变压（VVVF）三相异步交流传动系统，逆变器与牵引电机的配置为1C2M方式，具有牵引、再生制动、电阻制动功能。

地铁车辆牵引逆变器热管散热器的温升试验及热仿真

地铁车辆牵引逆变器热管散热器的温升试验及热仿真丁杰;张平【摘要】为快速、准确地计算和分析地铁车辆牵引逆变器的热管散热器性能及其绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)模块的瞬态温度场分布,在牵引逆变器中相邻的IGBT模块间布置PT100热电阻进行温升试验,得到用于热仿真计算的输入条件和验证仿真结果准确性的试验数据;采用计算流体动力学仿真软件FLUENT对热管散热器和IGBT模块的冷却空气流场、温度场和对流换热系数的分布进行稳态热仿真;将仿真得到的对流换热系数分布插值到有限元粗糙网格模型中,以保持与仿真模型的边界条件一致,并联合采用有限元法和模型降阶法开发能够实现热管散热器和IGBT模块瞬态热仿真的快速计算程序.与试验结果的对比表明:各测温点的仿真结果误差不超过5％,仿真结果的准确性高;在保证仿真模型边界条件一致的条件下,与单纯采用有限元法相比,有限元法与模型降阶法相结合进行仿真计算,可以在保持有限元法计算准确性的基础上,通过模型降阶提升计算效率.【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】8页(P95-102)【关键词】牵引逆变器;绝缘栅双极型晶体管;热管散热器;温度场分布;计算流体动力学;有限元法;模型降阶法;地铁车辆【作者】丁杰;张平【作者单位】湘潭大学土木工程与力学学院,湖南湘潭411105;南车株洲电力机车研究所有限公司南车电气技术与材料工程研究院,湖南株洲412001;湘潭大学土木工程与力学学院,湖南湘潭411105【正文语种】中文【中图分类】U264.372牵引逆变器是地铁车辆的关键部件，而绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)模块是牵引逆变器中最为核心的器件。

根据IGBT模块的失效机理可知，其在封装时各层材料的热膨胀系数不一致，在长期高温热循环作用下可发生铝键合线断裂或脱落、硅芯片与衬板之间及衬板与基板之间的焊料层老化、栅极氧化层损坏和芯片失效等[1-3]。

地铁车辆牵引逆变器散热器改造及温升试验

地铁车辆牵引逆变器散热器改造及温升试验摘要：随着社会经济的快速发展，城市轨道交通事业也迈入到了全新的发展阶段。

现阶段，各城市积极推进城市轨道交通货运运营设施的建设，但是在其建设过程中也暴露出越来越多的问题，对城市轨道交通的货运管理工作带来了全新的挑战。

现代城市轨道交通货运系统涉及基础的给排水、车辆管理等系统，与此同时还融合了大量的新型技术，例如屏蔽通信、环境与设备、视频监测等，各系统之间联系密切，一旦其中某个系统发生异常，则会对整个城市轨道交通货运带来极为严重的负面影响，从而引发安全事故。

因此，应加强对其安全风险的探讨和研究，制定出针对性的预防措施，并在出现事故之后采取应急手段，可以将风险降至最低。

关键词：地铁车辆；牵引逆变器；散热器改造；温升试验引言当前,大城市的交通系统面临的主要挑战：一方面,客运需求的时空分布不均衡,导致大规模的轨道交通网络无法满足运力的需求；另一方面,随着多样化的货运需求的增加,传统的城市货运系统也无法满足这些需求。

尽管早晚高峰时段客流量较大,有些地区的满载率甚至达到了120%,但是在郊区线路或非高峰时段,由于客流量不够强劲,线路、车辆以及基础设施的利用率都没有达到最佳水平。

随着城市轨道交通的发展,线路规模不断扩大,但是建设成本也在不断攀升；同时,由于技术的进步,装备总量也在逐年增加,使得采购成本也在持续上涨。

1城市轨道交通货运运输发展研究1.1城市轨道交通建设期物资运输发展研究随着我国各项基础设施的发力发展，城市轨道交通建设技术也在不断地走向成熟，尤其是地下线路的盾构技术已经非常成熟，无论是盾构装备设施，还是地下挖掘的工艺流程，都已经形成了一整套的成熟技术，尤其是掘进与运输工作同时进行的技术，这就能极大提升城市轨道交通项目的建设速度及效率。

城轨货运运输工作还要与公路、铁路、水路与航空运输相互结合，这样才能创造出一种新型的综合交通货物运输方式，最终形成一个多种运输方式铁通的“城市轨道交通运输”的联运机制，这也是提升城市现有综合运输能力的一种方法，使城市各项基础设施都能发挥出各自的功能，最终使货物流通成本大大降低。

A型地铁车辆紧急通风逆变器柜试验Z

DQ00000035G42A型地铁车辆紧急通风逆变器试验大纲目录1总则................................................... 错误！未定义书签。

2引用标准.............................................. 错误！未定义书签。

3试验................................................... 错误！未定义书签。

3.1型式试验 ............................................. 错误！未定义书签。

3.2例行试验 ............................................. 错误！未定义书签。

紧急通风逆变器试验大纲1 总则本试验大纲规定了紧急通风逆变器的试验方法、试验项目等方面的要求。

本试验大纲适用于A型地铁车辆紧急通风逆变器的型式试验、例行试验。

2 引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

TB/T 1395－2003 直流110V机车控制充电机技术条件DIN EN ISO 9001:2000质量管理系统-要求（ISO 9001:2000）TB/T 3034－2002（eqv：EN 50121-3-2:2000EN 50121-3-1:2000）铁道应用-电磁兼容 EN 50125-1:1999铁道应用-设备的环境条件EN 50155/A1:2002铁道应用-机车车辆的电子设备TB/T 3021－2001（eqv IEC60571）铁道机车车辆电子装置EN 60721-3-1 环境条件的分类-第3部分：环境参数和他们的严重程度分组合分类-第1部分：存储（IEC 60721-3-1:1997）IEC 61287-1:2005装在机车车辆上的功率逆变器-第1部分：特性和实验方法TB/T 3058－2002（eqv：IEC 61373:1999）铁路应用－铁路机车车辆设备－冲击和振动试验TB T 1333.1-2002铁路应用：机车车辆电气设备第1部分：一般使用条件和通用规则EN 60077-1 / VDE 0115 PART 460-1: 2003铁路应用－铁路机车车辆电子设备－第一部分：通用运行条件和总则（IEC 60077-1:1999，修正版）DQ00002097G00紧急逆变器组装DQ00000009G59紧急逆变器下线表3 试验紧急通风逆变器分为例行试验、型式试验。

城市轨道交通车辆辅助逆变器的检修

城市轨道交通车辆辅助逆变器的检修1. 引言城市轨道交通是现代城市交通系统的重要组成部分，其中辅助逆变器在车辆的正常运行中起到了至关重要的作用。

本文将介绍城市轨道交通车辆辅助逆变器的检修工作，包括检查逆变器的工作状态、检查逆变器的电气连接和控制信号、检查逆变器的散热系统等。

2. 检查逆变器的工作状态在进行逆变器的检修之前，首先需要检查逆变器的工作状态，确保其处于正常工作状态。

具体的步骤如下：1.检查逆变器的指示灯，确保指示灯正常亮起，没有异常闪烁。

2.使用测试仪器对逆变器的输出电压进行测量，确保输出电压在正常范围内。

3.监测逆变器的工作温度，确保温度不超过设计规定的上限。

如果发现逆变器存在工作异常或温度过高等问题，需要进一步进行故障排查和修复。

3. 检查逆变器的电气连接和控制信号检查逆变器的电气连接和控制信号是确保逆变器能够正常工作的重要步骤。

以下是一些常见的检查项目：1.检查逆变器的电源电缆和连接器，确保电缆没有破损，连接器没有松动。

2.检查逆变器的输入和输出电缆，确保电缆没有短路或断路。

3.检查逆变器的控制信号线路，确认控制信号连接正确，信号传递正常。

如果发现电气连接或控制信号存在问题，需要重新连接或修复故障。

4. 检查逆变器的散热系统城市轨道交通车辆辅助逆变器在工作过程中会产生大量的热量，散热系统的正常工作对逆变器的稳定运行至关重要。

以下是一些建议的检查方法：1.检查逆变器的散热风扇，确保风扇正常运转，没有异常噪音。

2.检查散热器的散热片，确保没有积尘和堵塞现象。

3.检查逆变器的散热风道，确保风道畅通，没有阻塞和泄漏。

如发现散热系统存在问题，应及时清洁、修理或更换故障部件。

5. 结论城市轨道交通车辆辅助逆变器的检修工作是确保车辆正常运行的重要环节。

在检修过程中，需要细致地检查逆变器的工作状态、电气连接和控制信号、散热系统等方面，并及时修复和处理发现的问题。

只有通过有效的检修工作，才能保障城市轨道交通的安全和高效运行。

广州地铁列车国产化牵引逆变器

摘要介绍了广９地铁１号线车辆国产化牵引逆变州
牵引逆变器驱动４台牵引电动机。该控制方式不同于
架控方式，属于车控方式，仍但是该控制方式为实现架控提供了基础。图１所示为国产化牵引逆变器主电路
原理图。
器的主要技术参数、引／牵电制动特性、空转／防滑行特
３防空转／行特性滑
当车轮在牵引过程中发生空转或电制动过程中发
生滑行现象时，国产化牵引逆变器可以快速、精确地控制牵引电动机的输出转矩，避免车轮发生空转或滑行，
作者简介：王丹，，女工学硕士，从事地铁车辆部件国产化、研工科
恒功速度范围为Ｉ３５～２０６ｒｍｎ列车速度３４７／ｉ（２～５ｍｈ，０ｋ／）自然特性速度范围为２０６～３３２ｒｒｎ７２／ｉａ（车速度５８ｍｈ。列０～０ｋ／）
问题，研制了国产化牵引逆变器。
性．及与车辆气制动系统的匹配以
关键词广州地铁车辆牵引系统逆变器国
产化
２牵引／电制动特性
广州地铁１号线采用全进口车辆，已进入大修周
期。为解决牵引逆变器采购价格昂贵且采购周期长等
牵引／电制动力矩曲线。在国产化牵引逆变器的控制下，引系统的牵引／制动特性达到了设计牵电

地铁牵引逆变器输出电流传感器测试策略优化分析

地铁牵引逆变器输出电流传感器测试策略优化分析摘要：本论文通过MATLAB/simulink搭建地铁牵引逆变器的仿真模型，分析电气保护和测量装置中的传感器检测部分，通过仿真分析输出电流传感器的测试方案并讨论其可能存在的测试盲区。

在此基础上提出改进测试方案，并进一步提出假设，分析在各相输出电流传感器错接的情况下，本测试方案均可以实现可靠测量，消除测试盲区，提高测试效率。

关键词：地铁牵引变流器，仿真，测试方案，盲区1主电路工作原理简介DC1500V牵引逆变器主电路采用电压型直-交逆变电路。

经高压供电输入的DC1500V直流电牵引逆变器转换成三相交流电。

牵引逆变器内部放置一个IGBT模块，每个IGBT模块包括一个逆变器单元和一个或两个斩波单元，当电网电压在DC1000V~DC1800V之间变化时，主电路能正常工作，其主电路如图1所示。

在直流回路得到DC1500V直流电压时，启动逆变器，通过控制逆变器模块3个逆变桥臂的6个IGBT的开通和关断实现输出三相正弦电流。

图1 牵引逆变器主电路图2输出电流传感器检测地铁牵引逆变器产品现有的测试方案中，输出电流传感器检测部分还存在不规范的问题，检测方式各异，给测试带来了很大的麻烦，同时也给大纲的审核及验证工作带来极大的不便。

总结发现，现有的输出电流传感器检测一共有以下4种，且每一种都或多或少的存在测试盲区。

（1）若逆变A相电流输出为正，逆变B相电流输出为负，且逆变A相电流的大小与逆变B相电流大小几乎相等，则认为逆变A相电流传感器、逆变B相电流传感器接线正确。

针对这种检测方式，在程序设计时，实际上一直保持VT3和VT6两个IGBT开通，使主电路形成一个直流回路，其电路原理图如图2所示，从图中可以看出A相电流经过VT3从A相负载流入，从B相负载流出，使得逆变A相电流与逆变B相电流大小近似相等方向相反。

图2 电路原理图基于以上分析，建立仿真模型进行验证，如图3所示。

仿真结果，如图4所示。

地铁列车牵引逆变器测试系统及方法与制作流程

地铁列车牵引逆变器测试系统及方法与制作流程一种地铁列车牵引逆变器测试系统及方法，包括针对地铁列车的牵引逆变器的地铁列车辅助逆变器模块的离线测试装置的上位PC机和下位机；下位机将状态消息发送到PC机，所述PC 机把状态消息通过无线网传递到备份终端进行贮存而备份，所述备份终端能够是笔记本电脑，所述备份终端通过无线网与该PC机通信连接，所述无线网能够是3G网或者4G网。

所述PC机把状态消息传递到备份终端的方式是所述PC机把状态消息以消息报文的形式传递到备份终端；结合其它的结构和方法有效避免了现有技术中不利于PC机认定来回耗时的正确性、后面的PC机传递消息报文的个数增加不快、减小了消息报文的传递速度的缺陷。

权利要求书1.一种地铁列车牵引逆变器测试系统，包括针对地铁列车的牵引逆变器的地铁列车辅助逆变器模块的离线测试装置的上位PC机和下位机；其特征在于，下位机将状态消息发送到PC机，所述PC机把状态消息通过无线网传递到备份终端进行贮存而备份，所述备份终端能够是笔记本电脑，所述备份终端通过无线网与该PC 机通信连接，所述无线网能够是3G网或者4G网。

2.一种地铁列车牵引逆变器测试系统的方法，其特征在于，所述PC机把状态消息传递到备份终端的方式是所述PC机把状态消息以消息报文的形式传递到备份终端，所述PC机把状态消息以消息报文的形式传递到备份终端的方法包括如下步骤：步骤A-1：备份终端收受PC机传递的消息报文；在该方法里，起初经备份终端构造与所述PC机间的链接，朝PC 机要求链接通信中的消息报文，所述PC机与备份终端间构造链接后，就依照所述链接通信里每个要传递的消息报文的次序，朝备份终端传递所述链接通信里的每个消息报文；所述PC机以低速运用的方式朝备份终端传递所述链接通信里的每个消息报文，也就是，首次朝备份终端传递所述链接通信里的消息报文之际，仅朝备份终端传递所述链接通信里的首个消息报文，在收受到备份终端返回的回馈消息后，凭借收受到所述回馈消息的时点与传递相应消息报文的时点，认定PC机至备份终端的来回耗时，接着凭借认定的来回耗时配置阻滞限定值，也就是，后一次要朝备份终端传递的所述链接通信里的消息报文的个数的值；步骤A-2：认定所述消息报文所隶归的链接通信；所述备份终端在收受到一消息报文后，能凭借所述消息报文里具有的识别消息，认定所述消息报文所隶归的链接通信；步骤A-3：认定所述消息报文是不是是认定的所述链接通信里的首个消息报文，如果是，就转到步骤A-4里进行，如果不是，就转到步骤A-5里进行；步骤A-4：朝所述PC机回传回馈消息。

城市轨道交通车辆系统牵引逆变器专用测试平台研究

城市轨道交通车辆系统牵引逆变器专用测试平台研究吴浩;王泉;王睿轶;潘洪亮【摘要】According to the structural and technical characters of traction inverter,a convenient and practical test platform for traction inverter of urban rail transit vehicle system is designed.In this paper,the structure and test content of the platform are described,which tests the control functions of the traction inverter system (MLTIS) on the main loop,through generating the power input and power load needed by MLTIS,and the corresponding control logic.The platform runs offline test for control logic and control effects of MLTIS to determine whether the traction inverters' function is normal so as to identify the related faults.This platform could detect inverters' functions quickly and identity the faults of traction inverter controller,finally meet the overhaul requirements of function test and fault detection of traction inverters and other equipment.%根据城市轨道交通车辆系统牵引逆变器的结构组成和技术特点,研究设计了一种方便实用的车辆系统牵引逆变控制器专用测试平台.详细说明了该测试平台的组成,阐述了测试内容及过程.该测试平台通过生成牵引逆变控制器主回路运行所需要的电源输入和功率负载以及相应的控制逻辑,对车辆系统牵引逆变器主回路控制功能进行测试,从而对牵引逆变器主回路运行的控制逻辑和控制效果进行离线测试,以判断其功能是否正常以及相应的故障情况.使用该测试平台可实现牵引逆变控制器的功能快速检测和故障快速识别,满足牵引逆变器功能测试和故障检测等设备大修要求.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2017(020)012【总页数】4页(P83-86)【关键词】城市轨道交通车辆;牵引逆变器;功能测试;故障检测;专用测试平台【作者】吴浩;王泉;王睿轶;潘洪亮【作者单位】上海地铁电子科技有限公司,200233,上海;上海地铁电子科技有限公司,200233,上海;上海地铁电子科技有限公司,200233,上海;同济大学(国家)磁浮交通工程技术研究中心,201804,上海,【正文语种】中文【中图分类】U264.3+7;TM464牵引逆变器在城市轨道交通车辆系统的牵引控制中得到广泛应用。