最新推荐毕业设计CRH5牵引变流器原理及故障处理推荐word版 11页.docx

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毕业设计:

CRH5牵引变流器原理及故障处理

课件

毕业设计:

CRH5牵引变流器原理及故障处理

201X届毕业设计任务书

一、课题名称：

CRH5型动车组牵引变流器原理及故障分析

二、指导教师：

邵瑞

三、设计内容与具体要求

1、课题概述

随着我国经济不断发展,高速列车的需求量越来越大,铁路运输能力也需要进—步提高，因此掌握好高速列车的控制技术对于加快高速列车发展很有意义。

CRH5型动车组作为首批引进的高速动车组系列之一，本课题要求以CRH5型动车组变流器为主体,对交-直-交传动系统中的四象限脉冲整流器、中间稳压环节和逆变环节的工作原理进行详细分析，需要学生掌握牵引变流器主电路的结构组成、部件性能、工作原理等，并分析常见故障现象。

通过对CRH5型动车组主电路的结构组成、部件性能、工作原理、保护模式及冗余设计的情况分析，巩固电力电子技术中整流和逆变等相关基础知识，掌握其工作原理，分析常见故障，培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力，使学生掌握工程设计的一般程序和方法，完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养训练。

2、设计内容与要求

（1）CRH5型动车组的基本知识

（2）牵引变流器原理分析

（3）牵引变流器常见故障分析

（4）按要求撰写毕业设计说明书

（5）理论分析完整清楚

说明：

本组同学分成三组，

一组负责牵引变流器整流部分电路分析；

二组负责牵引变流器逆变环节分析；

三组负责牵引变流器常见故障分析。

四、设计参考书

1、徐丽娟，张莹．《电力电子技术》．高等教育出版社，北京，201X

2、黄俊王兆安．《电力电子变流技术》．机械工业出版社，北京，1999

3、黄济荣.《电力牵引交流传动与控制》[M].机械工业出版社,1998

4、张曙光.《CRH5型动车组》.中国铁道出版社.201X

5、熊盛艳．《CRH5型动车组牵引变流器的研究》．西南交通大学，201X

五、设计说明书要求

1、封面（宋体四号）

2、目录

3、内容摘要（200-400字左右，中英文）

4、引言

5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、计算、分析、论证、设计结果的说明及特点）

6、结束语

7、附录（参考文献、图纸、材料清单等）

六、毕业设计进程安排

第1周：

资料准备与借阅，了解课题思路。

第2-3周：

设计要求说明及课题内容辅导。

第4-6周：

进行毕业设计，完成说明书初稿。

第7-8周：

第一次检查，了解设计完成情况。

第9周；第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备。

第10周：

毕业答辩与综合成绩评定。

七、毕业设计答辩及论文要求

1、毕业设计答辩要求

答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导老师审阅，由指导老师写出审阅意见。

学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。

答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、只是、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。

2、毕业设计论文要求

文字要求：

说明书要求打印（除图纸外），不能手写，文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。

图纸要求：

按工程制图和标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。

曲线图标要求：

所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。

摘要

论文首先介绍了国内外高速动车组概况及CRH5动车组参数及要求；其次主要围绕CRH5牵引变流器的结构功能，CRH5牵引变流器整流原理及CRH5牵引逆变器的工作原理进行了详细的介绍；最后介绍了CRH5牵引变流器常见故障分析及处理方法。

关键词：

牵引变流器整流器逆变器

ABSTRACT

FirstintroducedthegeneralsituationofhighspeedemusandCRH5EMUparametersandrequirementsthenfocusedonCRH5tractionconverter'sstructureandfunction,andCRH5tractiontractioninverterconverterrectificationprincipleandCRH5areintroducedinprinciple;Finally,CRH5commonfaultanalysisandtreatmentmethodoftractionconverter.

Keywords:

tractionconverterrectifierinverter

第1章国内外高速动车组概况

1.1国外高速动车组概况

高速铁路是世界铁路发展的亮点，是铁路现代高新技术的综合集成，而高速列车时高速铁路的技术核心，是机车车辆现代化的具体载体，是机械、电子、材料、计算机、控制等现代技术综合集成的集中体现。

1964年10月1日，世界上第一条高速铁路——日本东海道新干线的开通运营，揭开了世界铁路史上的新篇章，随着第一列新干线“光子号”从东京驶向大阪，标志着世界上真正意义的高速列车诞生。

经过40余年的发展，形成了以日本新干线、法国TGV和德国ICE高速动车组为代表的三大技术体系。

各国动车组从本国实际需要出发，具有各自的技术特色，为推动世界铁路向高速化发展起到了积极地作用。

日本式世界上最早开行高速动车组的国家，在日本计划修建东海道新干线时，其高速动车组设计就已经同步展开。

0系新干线列车成为世界上最早运行的高速动车组。

随着新干线网络的不断扩大，为了在不同的线路条件下提高列车运行速度和乘客的舒适度，降低列车对环境的影响，相关企业与研究机构在0系、100系、200系、100N系列车的基础上先后开发了300系、400系、500系、700系、N700系、800系、E1系、E2系、E3系、E4系等干线列车和WIN350、300X、STAR21、FASTECH、E954系等试验列车，共有二十余种新干线用电动车组。

自设计之初起，日本一直坚持采用动力分散作为其动车组发展模式，此外，日本新干线动车组的另一大特点是注重新技术的运用，如主动、半主动悬挂和旋转涡流制动、空气阻力制动灯技术均最早运用在新干线动车组上。

其动车组轻量化、车辆空气动力学设计水平已经走在世界前列。

作为世界铁路运输最发达的国家之一，早在1955年3月29日，法国酒创造了电力机车牵引列车331Km/h的记录，1967年5月，最高速度200Km/h的CC_6500型店里机车牵引客车实现商业运行。

然而随着社会的发展，在20世纪70年代，迅速发展的公路和航空运输使法国铁路受到了前所未有的冲击，传统铁路越来越不能适应现代深灰对铁路旅客运输的需要。

同时，1964年日本新干线建成并投入运行也大大激发了法国铁路同行的积极性。

自1967年起，法国国营铁路公司（SNCF）开始着手研究高速运输。

在设计制造高速动车组方面，法国首先是尝试将用于航空的燃气涡轮发动机用于铁路动车组。

1969年11月，法国研制成功了第一代ETG型燃气轮动车组，最高试验速度达到248Km/h。

此后，为了进一步提高燃气轮动车组质量，又研制出第二代ETG燃气轮动车组，最高试验速度为260Km/h。

为了配合在巴黎——里昂建设高速铁路，1972年，还研制了最高试验速度达到381Km/h的第三代TGV-001型燃气轮动车组。

1973年中东战争引起第一次世界石油危机后，法国开始将高速动车组技术政策转向电力牵引，并率先在欧洲实行将速度、环保意识、充分利用能源、高新技术以及经济可靠性进行综合考虑的技术方针。

1973年，法国研制出第一列Z7002电动组。

自1976年开始，法国开始着力研究交-直-交传动的TGV-A、TGV-R、TGV-2N、TGV-TMST、西班牙AVE、TGV-PBKA、TGV-K等型号的高速动车组。

其中，TGV-A325号车组与1990年5月在大西洋线创造了515.3Km/h轮轨系统高速行车的世界纪录。

在保持了17年后，该记录再次被打破，201X年4月3日，法国试验动车组V150创造了574.8Km/h的高速铁路试验速度新纪录。

近年来，法国国家铁路已经开始进行动力分散型电动车组的研究，与Alstom等共同设计的新型动力分散动车组AGV已投入试验运行。

德国是一个铁路历史悠久的国家。

与大多数欧洲国家一样，德国铁路在20世纪60年代也不得不面对公路和航空运输带来的压力。

德国的政治家比其他欧洲国家更早的认识到了铁路的重要性。

早在1970年，原联邦德国政府技术研究部就开始组织对未来长途运输系统新技术的研究。

但是在发展高速铁路采用磁悬浮技术还是轮轨技术的问题上，德国经过旷日持久的讨论，影响了德国铁路高速化的进程，1973年和1976年动工修建的两条高速新线进展换慢。

知道20世纪80年代中期，原联邦德国政府才意识到以往政策的失误，同事法国TGV类车的成功运营也刺激着素以高技术著称的德国，原联邦德国政府加快了发展高速铁路的步伐。

1982年8月，联邦铁路投资1200万马克，是指ICE试验型城际快车。

1985年，2洞3拖得ECE/V试验型高速电动车组试制成功，同年，其最高试验速度达到317Km/h。

1988年5月，ICE/V型试验列车在汉诺威——维尔兹堡间创造了406.9Km/h的高速动车组速度记录。

在ICE/V的基础上，1985年12月联邦铁路确定了ICE设计任务书，1986年开始试制ICE1型高速动车组，1990年原东、西德统一后，德国政府决定修建柏林——汉诺威的高速铁路，同事开始了第二代ICE高速动车组——ICE2的开发，1996年，改型动车组投入运用。

德国1995年开始动工修建的科隆——法兰克福的高速铁路最高运行速度提高到了300Km/h，线路最大坡度达到千分之四，既有的ICE1、ICE2型列车已经不能满足运行需要。

为此，德国铁路1994年向工业界订购了50列ICE3型动力分散电动车组并与1997年投入运行。

此外，为了在既有线路实现列车运行速度的提高，德国铁路还开发了ICT型摆式动车组。

目前，运行速度达到350Km/h的ICE21型高速电动车组正在研制中。

日本、法国和德国高速铁路的成功经验也带动了世界其他国家和地区高速铁路的发展，意大利、西班牙、瑞典、韩国和我国台湾地区均已有高速铁路投入运行。

值得一提的是，除采用日本、法国和德国的技术外，瑞典等一些国家还通过采用摆式列车提高列车的运行速度，以实现既有线路高速化，取得了良好的效果。

在今后动车组的发展中，车体结构、转向架和动力设备将不断轻型化以满足轴重减轻的要求；注重通用性和多电流制方式，满足居不同国家和地区的运营需要也是制造商普遍关注的问题；摆式车体技术、新型功率半导体器件、交流异步电动机传动将得到广泛应用；在更高的速度等级上，动力分散布置将成为动车组下一步的发展方向。

1.2国内高速铁路概况

自201X年以来，我国通过引进、消化、吸收和再创新战略已完全掌握了动车组列车的总成、车体、转向架、牵引电机、牵引变压器、牵引变流器、牵引控制、列车网络控制和制动系统等9大关键技术及10项主要配套技术，实现了跨越式发展，年均增长率为72.3%，动车组的国产化程度已达到75%以上。

唐车、长客、青岛四方等承担着我国CRH2、CRH3、CRH5动车组的主要生产任务，已经成为高速动车组制造的龙头