动车组牵引传动系统
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动车组
牵引 传 动 系 统
C、CRH动车组牵引传动系统
一、CRH1动车组牵引传动系统
CRH1 动车组
该动车组由青岛四方一庞巴迪一鲍尔铁路运输 设备有限公司（BSP）提供，国外合作伙伴是庞巴 迪运输瑞典AB（BT）。BSP动车组是以庞巴迪公 司为瑞典国家铁路和地方铁路开发的“Regina”动 车组为原型车经改变设计而成的。
牵引传动及计算机控制系统示意图
智 能 显 示
计
司
算
机
机
操
系
作
统
主变压器 高压侧变流器 牵引逆变器 牵引逆变器
TCMS接受司机的指令信息，经过转换与运算以后发给主 回路电器系统执行实施能量转换过程，控制列车运行；TCMS 还检测列车运行的实际状态信息，对该状态信息进行处理和 判断，一方面显示给司机、乘务人员和维护人员了解列车的 运行情况，另一方面对出现的异常情况进行报警和应急处理。
CRH1列车基本单元
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
M2
Tp2
Mc2
TBU1
TBU3
TBU2
牵引传动系统的能量传递与转换
CRH1的受电弓从接触网接受25KV 50Hz高压交流电能， 经过安装在车底架上的主变压器降成900V 50Hz交流电， 降 压后的交流电经网侧变流器转换成1650V DC直流电能，该 直流电再由牵引逆变器转换成可变频率可变电压的三相交流 电送给牵引电机，将电能转换成牵引列车的机械能。
牵引主电路：
CRH2牵引传动系统基本组成
高压电器设备 高压电器主要作用是完成从接触网到牵引变压器的供电。主要包括： 受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。 DSA250 型 受 电 弓 —— 该 受 电 弓 为 单 臂 型 结 构 ， 额 定 电 压 / 电 流 为 25kV/1000A，接触压力70±5N,弓头宽度约1950mm，具有自动降弓功能， 适应接触网高度为5300～6500mm，列车运行速度250km/h。 CB201C-G3 型 主 断 路 器 —— 主 断 路 器 为 真 空 型 ， 额 定 开 断 容 量 为 100MVA ， 额 定 电 流 AC200A ， 额 定 断 路 电 流 3400A ， 额 定 开 断 时 间 小 于 0.06s，采用电磁控制空气操作。 LA204 或 LA205 型 避 雷 器 —— 额 定 电 压 为 AC42kV ， 动 作 电 压 为 AC57kV以下，限制电压为107kV。 TH-2型高压电流互感器——变流比为200/5A，用于检测牵引变压器原 边电流值。 SH2052C型接地保护开关——额定瞬时电流为6000A（15周），电磁控 制空气操作，具有安全连锁。
SA LC
LF CT
ET
MC 2F
AC 3T IC
BC
BA
MT LC
LF CT
ET
MC
TM
MC 2F
AC 3T
IC
BC BA
CRH1的主电路框架
牵引传动系统主电路构成
动车组有三个相对独立的主牵引系统均并行工作，当一个 牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，列车继续运行。
五个动车有五个变流器箱，分别位于每个动车的底架上。 网侧变流器LCM（Line Converter Module，将高压整流成为直 流环节电压）和电机变流器MCM（Motor Convertor Module, 将直流环节电压逆变成为频率可变电压可变的三相交流电供给 牵引电机）都装在变流器箱中；一个电机变流器给两台牵引电 机并联供电；一个变流器箱的网侧变流器除了向两个电机逆变 器供电外，还向一个辅助逆变器和一个蓄电池充电器馈电。
Mc2
Mc1
Tp1 PT
M1
M3
CT LB
SA VT
ES
LB
Tb
M2Βιβλιοθήκη Baidu
VT
LB
ES
Tp2
LB VT
PT CT
LB
ES
Mc2 SA
TM MC
MC
AC 3T IC
LC 2F
LF
BC BA
SA
MT LC
MC
TM
TM MC
SA LC
MC 2F
MC 2F
AC 3T
AC 3T
IC IC CT
ET
BC
BC
BA
BA
MT TM MC
可以说牵引主回路是列车运行的驱干，TCMS系统是列车 运行的灵魂。
牵引传动系统主电路构成
CRH1的牵引传动系统以列车基本单元（TBU）为基本单 位，具体组成如下：
TBU1——Mc1（驾驶动车1）-Tp1（带弓拖车1）-M1（中 间动车1）；
TBU2——Mc2（驾驶动车2）-Tp2（带弓拖车2）-M1（中 间动车2）；
牵引电路的基本单元装置由1台牵引变压器— 2 台主 变流装置（C/I）—8台牵引电机构成。由1台主变流装置控 制4台牵引电机，在牵引时向牵引电机提供电力、在制动时 进行电力再生控制。此外， 还具有保护功能。
牵引系统的组成：
牵引主电路：
由4号车或者6号车的受电弓受电，通过车顶上的特高 压导线，经由VCB后被送到2号车或者6号车的主变压器。 车顶上安装有保护接地装置（EGS），运行中，需要紧急 让变电所区间内的所有车辆停车时，让其动作，使架线接 地短路。EGS的操作必须按照铁道部的规定执行。
牵引传动系统的能量传递与转换过程示意图
主变压器 高压侧变流器 牵引逆变器 牵引逆变器
列车控制与管理系统TCMS
CRH1是以MITRAC通用计算机为核心的列车控制与管 理系统TCMS（Train Control and Management System）。 MITRAC计算机系统以摩托罗拉68k微处理器为基础，该系 统的机械和电气设计均适应温度范围是-40ºC～+70ºC，并承 受强烈震动冲击的牵引环境。MITRAC及其前身TRACS从 1985年就已经运营服务，并随着新电子产品（如微处理器、 存贮器等）的更新而不断换代，该系统目前在世界各地的几 种不同车上都有使用。
TBU1单元的牵引电路框图
二、CRH2动车组牵引传动系统
CRH2(四方/川崎动车组)
该动车组由南车四方机车车辆股份有限公司与国外合 作 伙 伴 川 崎 重 工 提 供 。 四 方 动 车 组 是 以 日 本 新 干 线 E2 － 1000型动车组为原型车经改变设计而成的。
动车组采用8辆编组，4动4拖，由两个动力单元组成。 每个动力单元由2个动车和 2个拖车（T-M –M-T）组成。
TBU3——M3（中间动车3）-Tb（带吧台拖车） CRH1的8 辆车中包括5 辆动车( Mc1、M1、Mc2、M2、M3) 和3 辆拖车( Tp1、Tp2、Tb)，动车组有两个受电弓，分别 位于Tp1和Tp2车上，正常工作时只有一个受电弓升起。
牵引传动系统主电路构成
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
M2
Tp2
CRH 2 编组结构图
1、CRH2动车组牵引系统的组成
牵引电路系统以M 1 车、M 2 车的2 辆为1 个单元为基 础。电源由接触网通过受电弓从单相交流25kV、50Hz的接 触网电压来获得， 通过VCB与牵引变压器的1 次侧绕组连 接。牵引电路开闭由VCB来实施。牵引变压器2次绕组侧设 有2个线圈， 1次侧的电压为25kV时，2次侧绕组电压则为 1500 V 。
牵引 传 动 系 统
C、CRH动车组牵引传动系统
一、CRH1动车组牵引传动系统
CRH1 动车组
该动车组由青岛四方一庞巴迪一鲍尔铁路运输 设备有限公司（BSP）提供，国外合作伙伴是庞巴 迪运输瑞典AB（BT）。BSP动车组是以庞巴迪公 司为瑞典国家铁路和地方铁路开发的“Regina”动 车组为原型车经改变设计而成的。
牵引传动及计算机控制系统示意图
智 能 显 示
计
司
算
机
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操
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作
统
主变压器 高压侧变流器 牵引逆变器 牵引逆变器
TCMS接受司机的指令信息，经过转换与运算以后发给主 回路电器系统执行实施能量转换过程，控制列车运行；TCMS 还检测列车运行的实际状态信息，对该状态信息进行处理和 判断，一方面显示给司机、乘务人员和维护人员了解列车的 运行情况，另一方面对出现的异常情况进行报警和应急处理。
CRH1列车基本单元
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
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Tp2
Mc2
TBU1
TBU3
TBU2
牵引传动系统的能量传递与转换
CRH1的受电弓从接触网接受25KV 50Hz高压交流电能， 经过安装在车底架上的主变压器降成900V 50Hz交流电， 降 压后的交流电经网侧变流器转换成1650V DC直流电能，该 直流电再由牵引逆变器转换成可变频率可变电压的三相交流 电送给牵引电机，将电能转换成牵引列车的机械能。
牵引主电路：
CRH2牵引传动系统基本组成
高压电器设备 高压电器主要作用是完成从接触网到牵引变压器的供电。主要包括： 受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。 DSA250 型 受 电 弓 —— 该 受 电 弓 为 单 臂 型 结 构 ， 额 定 电 压 / 电 流 为 25kV/1000A，接触压力70±5N,弓头宽度约1950mm，具有自动降弓功能， 适应接触网高度为5300～6500mm，列车运行速度250km/h。 CB201C-G3 型 主 断 路 器 —— 主 断 路 器 为 真 空 型 ， 额 定 开 断 容 量 为 100MVA ， 额 定 电 流 AC200A ， 额 定 断 路 电 流 3400A ， 额 定 开 断 时 间 小 于 0.06s，采用电磁控制空气操作。 LA204 或 LA205 型 避 雷 器 —— 额 定 电 压 为 AC42kV ， 动 作 电 压 为 AC57kV以下，限制电压为107kV。 TH-2型高压电流互感器——变流比为200/5A，用于检测牵引变压器原 边电流值。 SH2052C型接地保护开关——额定瞬时电流为6000A（15周），电磁控 制空气操作，具有安全连锁。
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CRH1的主电路框架
牵引传动系统主电路构成
动车组有三个相对独立的主牵引系统均并行工作，当一个 牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，列车继续运行。
五个动车有五个变流器箱，分别位于每个动车的底架上。 网侧变流器LCM（Line Converter Module，将高压整流成为直 流环节电压）和电机变流器MCM（Motor Convertor Module, 将直流环节电压逆变成为频率可变电压可变的三相交流电供给 牵引电机）都装在变流器箱中；一个电机变流器给两台牵引电 机并联供电；一个变流器箱的网侧变流器除了向两个电机逆变 器供电外，还向一个辅助逆变器和一个蓄电池充电器馈电。
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可以说牵引主回路是列车运行的驱干，TCMS系统是列车 运行的灵魂。
牵引传动系统主电路构成
CRH1的牵引传动系统以列车基本单元（TBU）为基本单 位，具体组成如下：
TBU1——Mc1（驾驶动车1）-Tp1（带弓拖车1）-M1（中 间动车1）；
TBU2——Mc2（驾驶动车2）-Tp2（带弓拖车2）-M1（中 间动车2）；
牵引电路的基本单元装置由1台牵引变压器— 2 台主 变流装置（C/I）—8台牵引电机构成。由1台主变流装置控 制4台牵引电机，在牵引时向牵引电机提供电力、在制动时 进行电力再生控制。此外， 还具有保护功能。
牵引系统的组成：
牵引主电路：
由4号车或者6号车的受电弓受电，通过车顶上的特高 压导线，经由VCB后被送到2号车或者6号车的主变压器。 车顶上安装有保护接地装置（EGS），运行中，需要紧急 让变电所区间内的所有车辆停车时，让其动作，使架线接 地短路。EGS的操作必须按照铁道部的规定执行。
牵引传动系统的能量传递与转换过程示意图
主变压器 高压侧变流器 牵引逆变器 牵引逆变器
列车控制与管理系统TCMS
CRH1是以MITRAC通用计算机为核心的列车控制与管 理系统TCMS（Train Control and Management System）。 MITRAC计算机系统以摩托罗拉68k微处理器为基础，该系 统的机械和电气设计均适应温度范围是-40ºC～+70ºC，并承 受强烈震动冲击的牵引环境。MITRAC及其前身TRACS从 1985年就已经运营服务，并随着新电子产品（如微处理器、 存贮器等）的更新而不断换代，该系统目前在世界各地的几 种不同车上都有使用。
TBU1单元的牵引电路框图
二、CRH2动车组牵引传动系统
CRH2(四方/川崎动车组)
该动车组由南车四方机车车辆股份有限公司与国外合 作 伙 伴 川 崎 重 工 提 供 。 四 方 动 车 组 是 以 日 本 新 干 线 E2 － 1000型动车组为原型车经改变设计而成的。
动车组采用8辆编组，4动4拖，由两个动力单元组成。 每个动力单元由2个动车和 2个拖车（T-M –M-T）组成。
TBU3——M3（中间动车3）-Tb（带吧台拖车） CRH1的8 辆车中包括5 辆动车( Mc1、M1、Mc2、M2、M3) 和3 辆拖车( Tp1、Tp2、Tb)，动车组有两个受电弓，分别 位于Tp1和Tp2车上，正常工作时只有一个受电弓升起。
牵引传动系统主电路构成
Mc1
Tp1
M1
M3
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CRH 2 编组结构图
1、CRH2动车组牵引系统的组成
牵引电路系统以M 1 车、M 2 车的2 辆为1 个单元为基 础。电源由接触网通过受电弓从单相交流25kV、50Hz的接 触网电压来获得， 通过VCB与牵引变压器的1 次侧绕组连 接。牵引电路开闭由VCB来实施。牵引变压器2次绕组侧设 有2个线圈， 1次侧的电压为25kV时，2次侧绕组电压则为 1500 V 。