crh2型動車組牽引傳動系統(tǒng)

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1、第六章CRH2型動車組牽引傳動系統(tǒng)第一節(jié)概述一、CRH2牽引傳動系統(tǒng)基本組成CRH2動車組牽引傳動系統(tǒng)主要由受電弓(包括高壓電器設(shè)備)、牽引變壓器、四象限變流器、牽引逆變器和牽引電機組成。1.高壓電器設(shè)備高壓電器主要作用是完成從接觸網(wǎng)到牽引變壓器的供電。主要包括:受電弓、主斷路器、避雷器、電流互感器、接地保護開關(guān)等。CRH2動車組采用DSA250型受電弓。該受電弓為單臂型結(jié)構(gòu),額定電壓/電流為25kV/1000A,接觸壓力70±5N,弓頭寬度約1950mm,具有自動降弓功能,適應(yīng)接觸網(wǎng)高度為5300~6500mm,列車運行速度250km/h。CRH2動車組采用CB201C-

2、G3型主斷路器。主斷路器為真空型,額定開斷容量為100MVA,額定電流AC200A,額定斷路電流3400A,額定開斷時間小于0.06s,采用電磁控制空氣操作。CRH2動車組采用LA204或LA205型避雷器。額定電壓為AC42kV(RMS),動作電壓為AC57kV以下(V1mA,DC),限制電壓為107kV。由氧化鋅(ZnO)為主的金屬氧化物組成,是非線性高電阻體的無間隙避雷器。CRH2動車組采用TH-2型高壓電流互感器。變流比為200/5A,用于檢測牽引變壓器原邊電流值。CRH2動車組SH2052C型接地保護開關(guān)。額定瞬時電流為6000A(15周),電磁控制空氣操作,具有

3、安全連鎖。2.牽引變壓器CRH2動車組采用的是TM210型牽引變壓器,一個基本動力單元1個,全列共計2個。采用殼式結(jié)構(gòu)、車體下吊掛、油循環(huán)強迫風冷方式。具有1個原邊繞組(25kV,3060kVA)、2個牽引繞組(1500V,2×1285kVA),一個輔助繞組(400V,490kVA)。3.牽引變流器CRH2動車組采用的是CI11型牽引變流器,一個基本動力單元2個,全列共計4個。采用車下吊掛、液體沸騰冷卻方式。主電路結(jié)構(gòu)為電壓型3電平式,由脈沖整流器、中間直流電路、逆變器構(gòu)成,不設(shè)2次諧振濾波裝置和網(wǎng)側(cè)諧波濾波器,采用PWM方式控制。中間直流電壓為2600V~3000V(隨起

4、牽引電機輸出功率進行調(diào)整)。1個牽引變流器采用矢量控制原理控制4臺并聯(lián)的牽引電機。4.牽引電機CRH2動車組采用的是MT205型牽引電機,每節(jié)動力車4個(并聯(lián)),一個基本動力單元8個,全列共計16個。牽引電機為4極三相鼠籠式異步電機,采用架懸、強迫風冷方式,通過彈性齒型聯(lián)軸節(jié)連接傳動齒輪。、CRH2牽引傳動系統(tǒng)工作原理CRH2動車組采用交流傳動系統(tǒng),主要由受電弓(包括高壓電器設(shè)備)、牽引變壓器、四象限變流器、中間環(huán)節(jié)、牽引逆變器、牽引電機、齒輪傳動系統(tǒng)等組成。動車組受電弓從接觸網(wǎng)獲得AC25000/50Hz電源,為了滿足動車組牽引特性的要求,牽引電機需要電壓頻率均可調(diào)節(jié)的三

5、相交流電源。CRH2動車組牽引傳動系統(tǒng)組成原理如圖6-1所示。受電弓將接觸網(wǎng)的AC25kV單相工并頻交流電輸送給牽引變壓器,經(jīng)變壓器降壓輸出1500V單相交流電供給脈沖整流器,脈沖整流器將單相交流變換成直流電經(jīng)中間直流電路將DC2600~3000V的直流電輸出給牽引逆變器,牽引逆變器輸出電壓0~2300V,頻率0~220Hz可控的三相交流電供給異步牽引電動機。圖6—1CRH2傳動系統(tǒng)組成原理圖三、CRH2牽引傳動系統(tǒng)主電路受電弓從接觸網(wǎng)25kV、50Hz單相交流電網(wǎng)受電,通過主斷路器VCB連接到牽引變壓器原邊繞組。主電路開閉由VCB控制。牽引變壓器牽引繞組設(shè)兩組,原邊繞組電

6、壓為25kV時,牽引繞組電壓為1500V。牽引變流器在M1、M2車上,由一臺四象限脈沖整流器和逆變器及中間直流回路構(gòu)成,運行時除實施牽引電動機電力供應(yīng)和制動時的再生制動外,還具備相應(yīng)的保護功能。主電路簡圖如圖6—2組成。牽引電動機采用三相鼠籠式感應(yīng)電機,其軸端設(shè)置速度傳感器,用于檢測轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)子頻率),對牽引和制動特性進行實時控制;當出現(xiàn)故障時,M1車和M2車可分別使用,另外,整個基本單元可使用VCB切除,而不會影響其它單元工作。制動系統(tǒng)有兩套。一套是電制動,將牽引電機轉(zhuǎn)換成發(fā)電機形式工作,即再生制動;一套是空氣制動,將電指令轉(zhuǎn)換成空氣指令送入制動缸起制動作用。當列車速度較高

7、時,實施電制動,在低速時實施空氣制動,制動方式轉(zhuǎn)換均由微機控制系統(tǒng)控制完成。當司機通過司機臺上的制動控制器實施制動指令時,制動電信號首先到達車輛計算機系統(tǒng),再傳入制動控制系統(tǒng)。制動控制系統(tǒng)根據(jù)列車速度,自動實行空氣制動與電制動。電氣制動系統(tǒng)的組成與牽引系統(tǒng)一致。動車組牽引系統(tǒng)主電路原理圖如圖6—四、CRH2牽引傳動系統(tǒng)控制電路及其控制策略CRH2牽引傳動系統(tǒng)控制電路如圖8.1-5所示。其控制策略分為脈沖整流器控制、逆變器控制和牽引電機控制三個部分。-162-脈沖整流器控制策略:牽引變壓器牽引繞組輸出的AC1500V

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