CRH5动车组牵引传动系统

图4-2 牵引传动系统设备布置示意图
（一）每个动力单元带有一个主变压器和受电弓。在正常运行中，每列车只启用 1 个受
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电弓。每个牵引动力单元的牵引设备都由下列设备组成: 1.一个高压单元，带受电弓和保护装置； 2.一个主变压器； 3.两套或三套 IGBT 水冷技术的主牵引套件； 4.四台或六台异步牵引电机，底架悬挂，最大设计负载 550kW（轮缘处功率）。由于每
第二节 牵引系统构成及工作原理
一、高压电器 高压电器系统从高架接触线路采集 25kV 电流，并进行能量控制和转换，为牵引设备和 其他设施提供动力。这些电路位于 TP 和 TPB 车上，由受电弓、主断路器、过压放电设备、 电压和电流传感器以及变压器组成。 （一）受电弓 受电弓将接触网传送过来的能量引入到动车组为列车提供电能。每列车组需要 2 个受电 弓，安装位置在 TP 车和 TPB 车的车顶上。接触网和铁轨之间的距离最小为 5300mm，最大为 6500mm，适用于 250km/h 的运行速度。 1．受电弓的结构及技术参数 单臂受电弓主要由：底架,铰接系统,下臂,上臂,连杆,导杆,分流器.柔性件,集电头,接 触带悬挂,接触带,弓头,气动提升机构等部件构成，受电弓结构参如图 4-5。升弓装置安装 在底架上,通过钢丝绳作用于下臂。下臂、上臂和弓头由较轻的铝合金材料结构设计而成。 滑板安装在 U 型弓头支架上，弓头支架垂悬在 4 个拉簧下方，两个扭簧安装在弓头和上
图4-3 第一动力牵引系统电路示意图
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图4-4 第二动力牵引系统电路示意图
每个动力单元的牵引设备都由下列设备组成： 1.一个高压单元，具有受电设备、保护装置和主变压器，安装在 TTP 和 TTPB 车上。 2.一个主变压器，采用强制油冷却，安装在 TTP 和 TTPB 车上。 3.第一牵引动力单元具有 3 个牵引/辅助变流器，第二牵引动力单元具有 2 个牵引/辅助 变流器，每台牵引/辅助变流器驱动 2 台牵引电机。牵引/辅助变流器获得可调节的直流电压， 并驱动异步牵引电机的牵引和再生制动。在过电分相时由于再生制动短时停止工作，过渡的 制动电阻器投入使用。每辆动车配置 2 台异步牵引电动机，底架悬挂，单台电机设计持续功 率可达到 550kW，并且车轮的直径差（在相同车轴上）接近 3mm 时也能够提供 500kW 的负载。 4.一个牵引控制单元，能够完成如下的功能： (1)控制设备发送的牵引/制动命令； (2)控制中间直流线电压和受电弓输入端的功率因数； (3)控制电机牵引/制动转矩； (4)电力设备的保护； (5)对控制器本身的自诊断和功率部件的控制。
1000A
输入压缩空气
4 到 1Biblioteka Baidubar
静态接触力（阀板上可调）
50–120N
动态接触力调整
风动翼片
4
升弓机构
气囊驱动
80N 接触压力下标称工作气压
3.3–3.8bar
弓头自由度垂向位移
60mm
2.受电弓升降弓系统受电弓的升起功能是由气动系统实现的，压缩空气系统推动受电弓
靠在接触网上，当切断压缩空气的作用时，受电弓在自身重力的作用下降落。为控制受电弓
受电弓
接触网
高压 电缆
牵引电 机
变压 器
变流 器
图4-1 牵引传动系统工作原理示意图
CRH5 型动车组牵引系统主变压器使用油冷方式。异步牵引电机的功率为 550kW，采用体 悬方式，由万向轴传递牵引力。动车组有两个相对独立的主牵引系统，每个牵引单元配备一 个完整的集电、牵引及辅助系统，以实现所需的牵引和辅助电路冗余，其中一个单元由 3 辆动车加 1 辆拖车构成（M-M-T-M），另一个单元由 2 辆动车加 2 辆拖车构成（T-T-M-M）。见 图 4-2。
1-底架；2-阻尼器；3-升弓装置；4-下臂；5-弓装配；
6-下导杆；7-上臂；8-上导杆；9-弓头；10-滑板；
11-绝缘子；12-绝缘管。
图4-5 受电弓总成
受电弓的技术参数参见表 4-1。 表4-1受电弓的技术性能参数
项目
性能要求
设计形式
单臂
设计速度
250km/h
最大电流(acc.toEN50206-1)
的升起和降落，受电弓系统装有一个阀板。受电
弓必须保证能够在任何行驶速度下的升起和降
落。
图 4-6 给出了受电弓升弓的压缩空气驱动
系统的原理图。空气从司机室内的电控阀、经滤
清器进入节流阀、减压阀、节流阀及气囊，进而
台电机是由一个独立的牵引逆变器驱动的，在同一车辆内轮对间轮径差最大为 15mm 的情况 下，无需减小负载。每节动车装有两台牵引电机。 正常情况下，两个牵引系统均工作，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。
（二）图 4-3 为第一牵引单元原理示意图，4-4 为第二牵引单元原理示意图，第二牵引 单元与第一牵引单元及其相似，唯一的区别是仅配备一个辅助变流器（在正常运行条件下， 对于整列车来说仅需要两个辅助变流器，第三个仅作备用，随时替换出现故障的辅助变流 器）。
第四章 动车组牵引传动系统
将司机发出的牵引指令按要求将电能转化为机械能，确保动车组实现动车组高速稳定的 运行。这就需要牵引传动系统要有高度的可靠性和高效的转化能力。本章主要介绍 CRH5 型 动车组牵引系统及辅助供电工作原理和功能。
第一节 动车组牵引传动方式
一、交流传动系统的基本组成 CRH5 型动车组牵引系统使用交直交传动方式，主要由受电弓、主断路器、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 1770V 的交流电。降压后的交流电再输入牵引变流器，逆变成电压和频率均可控制的 三相交流电，输送给牵引电机牵引整个列车。 二、交流传动工作原理及技术特点 牵引传动系统工作原理示意图如 4-1 所示：
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臂间，这种结构使滑板在机车运行方向上移动灵活，而且能够缓冲各方向上的冲击，达到保 护滑板的目的。
对于不同型号和不同速度等级的机车，受电弓的空气动力可以通过安装弓头翼片来进行 调节（如果选装）。自动降弓装置可以监测到滑板的使用情况，如果滑板磨耗到限或受冲击 断裂后，受电弓会迅速自动降下，防止弓网事故进一步扩大。