动车组牵引系统维护与检修3.5 CRH5型动车组牵引辅助变流器结构原理

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项目三 动车组主变流器维护与检修
动 车 组 牵 引 变 流 器
同时辅助逆变器从中间回路输入直流3600V电压经 斩波降压逆变后输出三相400V/50HZ的交流电压，为辅 助系统的设备供电。变流器由8个组件平台构成，它们 分别是两个辅助组件平台，两个牵引模块组件平台， 两个用户组件平台，一个冷却系统平台，一个电阻组 件平台，8个平台通过中央线槽连接形成一个整体。
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3.7.1牵引/辅助变流器工作原理、组成及结构 1．工作原理 牵引/辅助变流器YGN2Q213（AY00000001050）系阿 尔斯通技术引进经国产化后用于电动车组CRH5的变流装 置，内部分别有两组四象限整流器（4QC）和逆变器， 同时还有一组辅助逆变器，每一组逆变器控制一台 568KW牵引电机，辅助逆变器向车载三相400V/50HZ用电 设备供电。 变流器的主要功能是将25KV/50HZ的单相交流电压 通过牵引变压器降压后，输出单相AC1770V/50HZ的电压， 经四象限整流得到3600V的中间直流电压，再经逆变器 输出电压频率可调的0～2808V的三相交流电压来控制每 台电机。
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⑤1 个TCU（牵引控制单元），它控制着输入变流器、 制动斩波器和牵引逆变器的IGBT，以实现驱动转矩和功率 控制，并满足动态性能要求。 ⑥电压和电流传感器，牵引控制器通过它监测牵引变 流器的运行，并在牵引和电 制动阶段调节牵引电机的输出转矩。 ⑦1 个附加控制器（ACU），控制辅助变流器的IGBT 以产生向辅助服务供电的400 V AC、50 Hz 三相电压。
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项目三 动车组主变流器维护与检修 2．结构 本装置由牵引整流逆变单元、辅助逆变单元、门控单 元、冷却单元构成，与车辆底板总成在一起。 2个四象限整流器（4QC）并连，给2个牵引逆变器和1个辅 助逆变器供电。 2个三相电压型两电平逆变器，分别给一台异步牵引 电动机供电。 2个制动斩波器，当列车处于过分相区时，消耗来自 负载的能量(制动阶段中的动能)。 1个辅助逆变器，给辅助设备提供400V-50Hz的交流电 压。 1个牵引控制单元（TCU），控制四象限整流器、制动 斩波器、牵引逆变器的IGBT开关，以获得满足车辆牵引/ 制动性能要求的控制。
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⑧变流器IGBT 装在5 个模块中： Ⅰ、其中2 个模块完全相同，构成PMCF 输入级。 每个模块均包含8 个600 A IGBT及相关的反并联二极管。 Ⅱ、另有2 个模块完全相同，每一个均构成一个牵 引逆变器和相应的制动斩波器。每个模块均包含7 个 600 A IGBT 及相关的反并联二极管。 ⑨第5 个模块构成辅助变流器，它包括： Ⅰ、4 个1200 A IGBT，构成2 个辅助斩波器； Ⅱ、2 个600 A IGBT 和8 个整流二极管，以实现 有源谐振； Ⅲ、6个1200 A IGBT 和相关的反并联二极管，构 成辅助逆变器；
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3-64 / 1. / 2. 3. 4. 5. 6. TCU 7. 8. 9. 10. 11. / 12. 13. - SMT 400 14. 15. / 16. 17. 18. 19. 20. ACU 21. 22. INV2/CHF2 23. 24. 4 QC2 25. INV1/CHF1 26. 4 QC1 27. 模 块 ； 器压排远器电关传 模器 程；容；感牵 块； 输 ； 器引 ； 外出 牵； 部控斩油引 辅 中模 辅中制波箱调辅助 间块 助压开器；节助变 滤； 变插关电 器变流图 波 流座；感 （流器 器 器； ；油 器； 泵 附 调 高高牵 ； 加 模节 中 压压引 ） 单 隔 电 块器 压 隔 辅 容 ；（相高离风；离端助 滤 开 子 机 压 开 波 关 放 排变 模 板 ；电关 流 电 ； 块中）感； 器 ； 电 ；间；； 空阻 电 滤 中 气和接压 波 地 器辅高压；水输隔和 电助频端 交出离电 容变变子 换滤开流 波 ；流
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①双级（4QC1 和4QC2）式PMCF 输入变流器，采用 600 A – 6500 V IGBT，向2 台牵引逆变器及1 台用于辅 助服务的变流器供电。 ②2 个三相逆变器（INV-TRAZ1 和INV-TRAZ2），属 于两级上均外加电压的类型，采用600 A – 6500 V IGBT， 每一个均向一台异步牵引电机供电。 ③ 2 个制动斩波器（CHF1 和CHF2），采用600 A – 6500 V IGBT，当列车处于电分相区段时用以在相应的变 阻器上耗散动能（在电制动模式下）。 ④1 个辅助变流器（CH-INV AUX），采用600 和1200 A IGBT，以400 V AC、50 Hz 向总成辅助服务供电。
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用户组件2主要由中间直流滤波电容器、端子板、传 感器组件组成；用户组件1主要由牵引控制单元（TCU）、 电压、电流传感器组件、接地开关、辅助隔离开关、高 压隔离开关组成；冷却组件主要由水冷散热器、风扇、 风道、水泵和膨胀箱组成；电阻组件主要由放电电阻、 辅助滤波器组成。各个组件的构成及位置如图3-64所示。 牵引/辅助变流器（1）可在40 °C 环境温度、高于 或等于22.5 kV 的接触网线电压下向每个电机轴提供550 kW 的功率。由它提供电力牵引和制动 – 再生式（当线 路可吸收回馈能量时）或电阻式（在电分相区段时）以 及辅助负载所需的功率。
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1个辅助控制单元（ACU），控制辅助逆变器的IGBT 开关，以获得400V-50Hz的三相交流电压。 辅助组件1主要包括辅助功率模块、辅助控制单元 （ACU）、高频变压器和接口插座；辅助组件2主要包括 斩波电感、滤波器、中压端子板、隔离开关、用于保护 的开关组件；牵引组件1和牵引组件2的结构基本相同， 主要由四象限整流模块、逆变模块、支撑电容和水冷回 路接口组成；