电力机车牵引变流器讲义课件

30 XD9:9 1架/TCU同步- 32 XD9:4 2架/TCU同步+ 34 汇流排
E
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 X3插头
引脚 终端
信号定义 引脚 终端 信号定义 引脚 终端
信号定义
1 XD6:1 （M1）PS+ 8 XD6:5 （M2）PS+ 15 XD6:7 （M3）PS+
第一部分：产品介绍
1.产品说明
2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
冷却系统
出水方向
进水方向
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
冷却系统简介
➢ 冷却方式：
强迫水循环冷却
(通过加入冷却剂以适应–40℃的环境工作)
➢ 模块入口水温： 模块出口水温：
≤ +55°C ≤ +65°C
V3-B
3
X92:2
(V1)15V+
10 X92:3 (V2)15V+ 17 X92:4
(V3)15V+
4 X92:9
GND
11 X92:17
GND
18 X92:16
GND
5 汇流排
E
12 汇流排
E
19 汇流排
E
29 XD9:5 1架/TCU同步+ 31 汇流排
E
33 XD9:8 2架/TCU同步+
XD11:7 B组MVB负线（A_GND） 7
母插头
终端
信号定义
XD12:1 A组MVB正线（A_P）
XD12:2 A组MVB负线（A_N）
XD12:4 B组MVB正线（B_P）
XD12:5 B组MVB负线（B_N）
XD12:6 A组MVB地线（A_GND）
XD12:7 B组MVB负线（A_GND）
3 XD14:1 主断禁示环线1 10 XD13:15
4 XD14:4 主断禁示环线2 11 XD13:16
5 XD13:1 主断状态(常开) 22 T1:1
UN+
6 XD13:4 主断状态(常闭) 23 T1:2
UN-
24 汇流排
E
27 汇流排 40 JCB/X1:5 41 JCB/X1:6 42 汇流排
E
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 X4插头
引脚 1 2 4 5 6 7
公插头
终端
信号定义
引脚
XD11:1 A组MVB正线（A_P）
1
XD11:2 A组MVB负线（A_N）
2
XD11:4 B组MVB正线（B_P）
4
XD11:5 B组MVB负线（B_N）
5
XD11:6 A组MVB地线（A_GND） 6
➢ 散热功率：
80kW
➢ 冷却水流量：
≥210L/min
➢ 斩波电阻底部安装有两个小风机，从变流器柜体左下方吸风，通 过柜体顶部排出，对斩波电阻进行冷却
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 变流器控制级
变流器控制级的核心任务 四象限整流器的实时控制（功率因素接近1） 逆变器及交流异步牵引电机的实时控制 粘着利用控制 具备完整的牵引传动系统故障保护功能 牵引变流器级状态监视与故障保护功能 与机车网络控制系统通信
要求能够对接触器故障、模块过热、电机超温、原边电压 过欠压、变流器冷却水压水温、变压器冷却油温进行软件级保 护，以保证整体电气系统工作在稳定可靠的环境中。
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍
X1～X3为42芯插座
3.功能配置 4.接口连接 主变流器对外接口
X4为9芯插座(2个9芯 插座组合)
库用接口
单相输入
三相输入
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 变流器结构(背面)
谐波抑制 电抗器
风道口
斩波电阻
二次谐振回路 电容器
斩波电阻 冷却风扇
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 主电路接口
L1:2
X3
X2
LH3 LH2
X 9 3 :D
DCU－ XD13
2
8
4
10
6
12
110V+
3 13
3 13
3 13
A1
KM4
A2
21
B1
KM1
22
A1
KM5
A1 A2
J1
21
B2
A2
KM2
22
A1
KM6
A1 A2
J2
21 B 3
A2
KM3
22
KM 4 KM 1 KM 5 KM 2 KM 6 KM 3
4 14
4 14
4 14
13 A1
传动控制单元
T1 VH1 VH2 VH3
3.功能配置 4.接口连接
柜体内部正视图
D相
A相
C相
4QS1
(变流器模块) X12
B相 IBBM120S2
A相
X11
INV1
B相
X21 (变流器模块)
IBBM120S2 C相
X22
D相
A相
X61 X62
INV3 (变流器模块) IBBM120S2
B相 C相 D相
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 X5插头
引脚 1 2 3
终端 PF2:A PF2:B PF2:C
信号定义 风机A（U）相电源 风机B（V）相电源 风机C（W）相电源
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 TCU插头
X1 LH1
3W
3U LH10
2U LH7
1W
1U LH4
R
S
L1:1
A3 A2 A1
3V 2V LH11 LH8
2W
1V LH5
库用电源 二次谐振
接口
电抗器接口
四象限输入 端子
逆变器输出 Fra Baidu bibliotek子
第一部分：产品介绍
1.产品说明
温度传感器
2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 冷却系统
压力传感器
模块冷却系统水管 热交换器
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 主电路接地保护电路
该电路由接地电阻R12、R13、中间半电压传感器HV1、中间全电 压传感器VH2构成。
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 逆变流器电路
一个变流柜由三个相同的逆变器模块，每个逆变器模块由过压斩波 桥臂和逆变器构成。
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
传动控制单元(TCU)主要由：
TCU控制单元
脉冲转换板（2）
模拟输入A板（1）、模拟输入B板（1）
网侧信号板（1）、LCC板（1）
电机信号板（1）、MCC板（3）
SMC板（1）
1块通讯接口板（1）
1块数字入出板（1）
1块开关电源板（1）
冷却风扇层组成。
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 TCU控制单元
MCC 脉冲分配 模拟输入A 模拟输入B 网侧信号 LCC 电机信号 通讯接口 SMC 数字入出 开关电源
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 保护要求
要求能够对原边过流、四象限输入过流、逆变过流、原边 接地、中间回路接地、进行硬件及软件保护，以确保严重故障 的保护快速、有效；
J3
J1
14
A2
A1
KM1
A2
13
J2
14 A1
KM2
A2
13
J3
14 A1
KM3
A2
X 9 3 :2 2
110V－
DCU－ XD14
6
78
345
12 13 14
31
31
31
1
1
1
KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6
32
32
32
2
2
2
1
1
1
K1 K2 K3
2
2
2
110V+
第一部分：产品介绍
5 汇流排
E
12 汇流排
E
19 汇流排
E
22 XD8:1 (主变)PS+ 25 XD8:15 (主变)SIG- 40 X92:5 (手柄)15V+
23 XD8:14 (主变)PS1- 26 汇流排
E
41 X92:19
GND
24 XD8:2 (主变)SIG+ 39 XD10:7 Mref(力矩给定) 42 汇流排
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 主电路工作原理
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 四象限整流电路
该电路由预充电电路、四象限整流器、输入电流传感器等部件构成 (每个臂由两个IGBT模块并联组成)
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 中间直流电路
中间直流电路由支撑电容、中间电压传感器、固定放电电阻、二次 滤波LC谐振电路和接地保护电路组成。电路主要作用：能量储存、平衡 及滤波、无功功率交换、主电路接地保护等作用。
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 二次滤波电路
该电路由二次滤波电抗器和二次滤波电容器组成。谐振频率为 100Hz，用于滤除四象限PWM整流器输出的二次谐波电流。
LH9 LH6
XP
（DCHRS）
XN
XC1 XC2
第一部分：产品介绍
1.产品说明
三重四象限
2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
TCU T1、电压传感器、变流器结构(正面)
电流检测板
一重四象限
一重逆变器
三重逆变器
热交换器
二重四象限
主接触器
充电接触器
隔离闸刀 电抗器连接
二重逆变器 固定放电电阻
充电电阻
X5为6芯插座
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 X1插头
引脚 终端
信号定义 引脚 终端 信号定义 引脚 终端 信号定义
1 X93:1
110V+
8 X93:2 110V+ 25 JCB/X1:1 IF1+
2 X93:7
110V-
9 X93:8 110V- 26 JCB/X1:2 IF1-
四象限整流模块和逆变器模块在结构上完全相同，可以互换。
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 斩波电路
过压斩波（直流放电）保护电路：由过压斩波电阻、电流传感器及 斩波管组成。当中间直流侧电压过高时，开通斩波电路，将能量通过电 阻以热能的方式消耗
第一部分：产品介绍
主要内容 第一部分：产品介绍 第二部分：保护参数 第三部分：常见故障处理 第四部分：产品维护说明
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
适用 功能 传输方式 控制方式 冷却方式 装车数量
HXD1C机车： 7200kW六轴货运电力机车 为机车牵引传动装置提供三相交流电源 交-直-交 轴控 水冷+风冷 2套/台；（ C0-C0 ）
E IF2+ IF2-
E
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 X2插头
引脚 终端
信号定义 引脚 终端 信号定义 引脚 终端
信号定义
1 XD10:2
V1-A
8 XD10:3
V2-A
15 XD10:4
V3-A
2 XD10:15
V1-B
9 XD10:16 V2-B
16 XD10:17
热交换器组件 （FAN3）
LH12
UTBL
充
电
电
阻 单
KM3 KM2 KM1
元
KKK MMM 456
J1 J2 J3
K3 K2 K1
B1 B3 B2
D相
C相
4QS2
(变流器模块) X32
B相 IBBM120S2
A相
X31
A相
INV2
B相
X41 (变流器模块)
IBBM120S2 C相
X42
D相
固定放电电阻组件
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 机车产品配置
每台机车配置有两台牵引变流器。每台变流器作为一台完整的组装 设备，所有内部元器件安装于一个柜体内。
第一部分：产品介绍
1.产品说明
A相
X51 X52
4QS3 (变流器模块) IBBM120S2
B相 C相 D相
2.原理介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 牵引变流器参数
➢ 额定输入电压： ➢ 额定输入电流： ➢ 中间电压： ➢ 额定输出电压： ➢ 额定输出电流： ➢ 最大输出电流： ➢ 控制电压： ➢ 辅助电源： ➢ 外形尺寸： ➢ 质量：
970V/50Hz 3×1390A DC 1800V 3AC 1375V 3×598A 3×814A DC 110V 三相440V/60Hz (3100×1060×2000)mm 2500kg
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 变流器模块互换性
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 变流器模块
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 接触器逻辑
充电1 短接1 充电2 短接2 充电3 短接 3 短接1 状态 短接2 状态 短接3 状态 充电1 状态 充电2 状态 充电3 状态 隔离开关1 状态 隔离开关2 状态 隔离开关3 状态
2 XD6:14 （M1）PS- 9 XD6:18 （M2）PS- 16 XD6:20 （M3）PS-
3 XD6:13 （M1）SIG+ 10 XD6:12 （M2）SIG+ 17 XD6:11 （M3）SIG+
4 XD6:25 （M1）SIG- 11 XD6:24 （M2）SIG- 18 XD6:23 （M3）SIG-