CRH 牵引系统很详细.docx
《CRH 牵引系统很详细.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CRH 牵引系统很详细.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
CRH牵引系统很详细
牵引系统第三章
述第一节概
主牵引系统主要由受电弓、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。
受电弓通过电的交流电。
降压后的交流25kV网接入的高压交流电，输送给牵引变压器，降压成1500V电再输入牵引变流器，通过一系列的处理，变成电压和频率均可控制的三相交流电，输送给牵引电机，通过电机的转动而牵引整个列车。
台牵引主牵引基本动力单元由1
台牵引电8变压器、2台牵引变流器、台牵引1机构成，台牵引变流器驱动4电机。
四台牵引电机并联使用。
四台％以内，牵引电机特性差异控制在±5以便电流负荷分配均匀。
动车组有两个相对独立的主牵引动力单元。
正常情况下，两个牵引单车和元均工作。
当设备故障时，M1车可分别使用。
另外，整个基本单M2不会影响其它单元可使用VCB切除，主牵引系统示意图图3-1元工作。
一、系统原理
逆变器逆变器脉冲整流器脉冲整流器滤波电容器滤波电容器
所示，受电弓从接触网主电路简图如图3-225kV50Hz、单相交流电源受电，通过主牵引变压器
主电路简图图3-2
断路器VCB连接到牵引变压器原边绕组上。
主电路开闭由VCB控制。
牵引变压器牵引绕组设两组，原边绕组电压25kV时，牵引绕组电压1500V。
主电路系统以M车、M车的两辆车为1个单元。
主电路系统原理参见图3-2主电路21简图。
更详细的可参见附图中的《主电路接线图》。
二、系统布置
主牵引系统车底电气设备布置参见图3-3。
2、6号车车下各设一台牵引变压器，而2号车（M2）、3号车（M1）、6号车（M2）、7号车（M1s）的车底下均悬挂一台牵引变流器，及车下转向架分别安装4台牵引电机。
其中4号车和6号车车顶均设受电弓、保护接地开关EGS、故障隔离开关一套，2号车和6号车的车下均设高压机器箱；2、3、4号车之间和5、6号车之间的车顶上设置高压电缆连接器，为了方便摘挂，在4、5号车之间的车顶上，设置了高压电缆用倾斜型电缆连接器。
三、车辆编组
车辆编组如图3-3所示。
图3-3车辆编组图
四、设备构成
主电路设备构成如表3-1所示。
表3-1主电路设备构成表
主电路设备
1号车（T1c）
2号车（M2）
3号车（M1）
4号车（T2）
5号车（T1k）
6号车（M2）
7号车（M1s）
受电弓
1
1
VCB＆避雷器
1
1
牵引变压器
1
1
牵（主变换装置）引变流器CI（）
1
1
1
1
牵引电机
4
4
4
4
号（T2c）
五单元构成、主电路的基本单元由受电弓（1台）、VCB（主断路器）（1台）、牵引变压器（1台）、牵引变流器（2台）、牵引电机（8台）构成。
1台牵引变流器驱动4台牵引电机。
第二节受电弓
一、结构
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，两个扭簧安装在这种结构使滑板在机车运弓头和上臂间,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。
二、技术参数
（一）名称：
单臂受电弓。
。
DSA250
（二）型号：
受电弓总成图3-4DSA250（三）设计速度：
250km/h。
弓装配升弓装置底架1-2-阻尼器3-4-下臂5-。
/（四）额定电压电流：
25Kv/1100A弓头8-上臂6-下导杆7-上导杆9-滑板10-（可调整）（五）标称接触压力：
70N。
。
（六）空气动力调整：
通过弓头翼片调节（根据用户需要选装）（七）升弓驱动方式：
气囊装置。
0.4（八）输入空气压力：
～1Mpa。
时的标称工作压力：
约0.35Mpa。
70N（九）静态接触压力为60mm（十）弓头垂向移动量：
。
。
11.5L/min1MPa（十一）精密调压阀耗气量：
输入压力＜时不大于（十二）材料。
碳条）．滑板：
整体碳滑板（鋁托架1/．弓角：
鈦合金。
23．上臂下臂：
高强度鋁合金。
/．下导杆：
不锈钢。
4．底架：
低合金高强度结构钢。
5不包含绝缘子115kg（（十三）重量：
约）。
注意：
必须要由专业技术人员和乘务员来使用和维护受电弓。
在任何情况下，必须采取必要的安全和防护措施。
三、工作原理
上图中的14、15属选项。
压缩空气通过电
控阀经过滤器进入精密调压阀,精密调压阀（件3）用于调节受电弓接触压力，输出压力恒定的压缩空气，其精度偏差为±0.002Mpa。
因为气压每变化0.01Mpa（0.1kgf/c㎡）会使接触压力变化10N。
注：
精密调压阀调压阀在工作过程中，为保证输出压力穏定，溢流孔和主排气孔始终有压缩空气间歇性排出，属正常现象。
压力表（件4）显示值仅作为参考,应以实测接触压力为准。
单向节流阀（件2）用于调节升弓时间，单向节流阀（件5）用于调节降弓时间。
如果精密调压阀出现故障，安全阀会起到保护气路的作用。
注：
精密调压阀运用中不得随意改变其调整应严格防止水值，为保证各种控制阀正常使用，图3-5受电弓气动原理图和其它杂质渗入（注意机车上部件管接头的密1-空气过滤器2-单向节流阀（升弓）G1/4精密调压阀的封，并及时检查清理空气过滤器。
3-精密调压阀Rc1/2调压范围为0.01～0.8MPa否则更换应采用原厂配件或装备部指定的产品，4-压力表R1/8，0～Mpa5-单向节流阀（降弓）G1/4引起的质量事故，后果由用户承担）。
6-安全阀12-升弓装置14-电控阀15-绝缘管
四、受电弓的使用车顶界面气囊驱动式受电弓阀板17-16-环境和安装条件包括：
环境温度：
-40℃/+40℃,注意阀板尽可能装在车内。
;
压缩空气压力值：
必须使用干燥的空气，正常升弓空气压力值约0.34～0.38Mpa（接触压力为70N时）。
接触压力调整：
受电弓在正常工作高度，接触压力可在机车顶部用弹簧秤测量，如果需要可由专业技木人员通过精密调压阀调节,调整好的精密调压阀在使用边程中禁止随意人为调整。
更换受电弓时，应重新检测受电弓的接触压力。
注：
（1）.如运行中由于碳滑条磨损使滑板重量减少，导致接触压力少量升高寸，无需调整精密调压阀。
（2）本文图纸和文字只说明基本原理，详细精确的设计资料必须从各修订图纸或最新图纸中获得。
五、维护说明
（一）检查
使用前，在降弓位置检查钢丝绳的松紧程度。
两侧张紧程度应一致。
清理阀板上的过滤器。
拧开滤清器的外罩，清理尘埃和水。
1．间隔４周的维修内容
目测整个受电弓。
若存在损坏的绝缘子，破损的软连接钱，损坏的滑动轴承和变形的部件都应更换。
若磨耗部件超过其磨损极限,也应当及时更换。
清洁车顶与受电弓之间的绝缘管,可用中性清洁剂，不得使用带油棉纱。
每天用干棉纱擦拭，防止灰尘吸附，导致一次短路。
2．间隔６个月的维修内容
整个受电弓性能检测，目测软连接线，用卡尺测量滑板厚度，若磨损到限则应更换。
3．间隔１年的维修内容
紧固件的检测，尤其是整个弓头弹性系统的零部件。
如果需要拧紧螺母，应注意保证相应的扭矩。
M8螺栓扭矩为12±2Nm。
4．间隔２年的维修内容
轴承的润滑，滑动轴承可自润滑，对于下导杆两端的关节轴承以及升弓装置销轴处的润滑，可用注油枪向润滑油杯内注SHELLALVANIAR3型润滑脂。
注完后用油杯帽密封。
下臂上的６个滚动轴承的润滑,需拆下下臂,从有弹性档圈一端将轴拆下,衬套内注SHELLALVANIAR3型润滑脂后，装上下臂。
拆装下臂时请向厂家索取拆装工艺。
5．间隔４年的维修内容
更换软连接线。
6．间隔８年的维修内容
更换轴承。
（二）润滑
润滑滚动轴承是为了提高其使用寿命。
在最初安装时、两年一次的维修期或常规维修时油杯应注意密封以防尘土和水.滑动轴承可自润滑，保养方便。
（三）清理
阀板上的过滤器应1～2周清理一次。
（四）更换滑板
出现下列情况时，必须更换滑板：
1．碳条磨耗后高度小于5mm成滑板总高度≤22mm。
2．由于产生电弧，发生变形或缺陷。
3．滑板碎裂或出现一定深度的凹槽。
如果仅需更换一个滑板，新滑板与另一个旧滑板的高度差应不超过3mm。
特别注意：
安装滑板压缩空气进气接口时，套紧螺母的拧紧力矩不大于3Nm，用手旋入或小型扭力扳手即可。
（五）调试更换阻尼器
阻尼器在安装受电弓前必须经过调试。
如果受电弓实际动作特性与额定值之间有较大差别，有必要检查阻尼器的安装情况。
磨损、动作不灵活、漏油时，须更换阻尼器。
具体操作如下：
先把阻尼器拉伸、压缩５次，长座①=54mm，落弓位置的安装长度②=480±1.5mm。
阻尼器调试说明图3-61.5mm3-阻尼器4-右5-左1-长座=54mm2-长度=480±）锁紧螺母（接头7-6-防坐盖锁紧螺母（气缸）8-
检查升弓装置（六）则把钢丝绳拉紧，但两螺如需要，4建议每～6周在落弓位置检查一次钢丝绳的松紧。
所示。
母拧紧量要相同，避免升弓装置松弛（在落弓位置），如图3-7
装有升弓装置的底架图3-7
线导向6-5-3-钢丝绳4-销轴主通气管升弓装置1-弓装配2-
六、弓网故障后的检修、检测当发生弓网故障，造成受电弓滑板、弓头、上臂等零部件变形或损坏，应将受座弓从车顶拆下，进行全面调修或更换零部件，检修完成后在专用试验台上対受电弓进行例行试，试验合格后方验（包括动作试验、弓头自由度测量、气密性试验、静态压力特性试验等）静态压力特性试验等。
可重新装车投入使用。
对于较轻的刮弓，可在车顶调试升降弓时间、动车组故障处理手册》中相关部分和关于受电弓的一些常见故障和维修，可以参见《CRH2《专项修作业办法》的受电弓专项修办法部分。
七、DSA250受电弓辅助用油脂
表3-2受电弓辅助用油脂
名称
螺纹润滑剂
导电接触脂
用于所有受流表面，如滑板安装座表面，软连线接线端子表面
螺纹密封胶
壳牌润滑脂
用用于螺绞连接处，用于改善摩用于所有管螺纹及阀门接头的密用于下臂内轴承，下导杆杆端轴承和升弓装置销轴的润
八、注意事项
（一）必须要由专业技术人员调整和维护受电弓。
在任何情况下，必须采取必要的安全和防护措施。
（二）在车顶工作时，必须切断接触网线供电电源。
（三）受电弓升弓时，应确保压缩空气供应无意外故障发生。
因为一旦压缩空气供应发生故障，受电弓就会下降，可能造成受电弓臂底下人员的人身伤害。
（四）在调整和维护受电弓时，为确保不会无意升弓，使用约1.5米的绳子绑在底架和上交叉管间。
（五）维护弓头时，在受电弓的上交叉管和车顶或底架间用长约0.9m的木制支撑支撑。
不要把木制支撑放置在气囊或升弓装置的部件上。
（六）特殊情况在受电弓气囊失效后，重新启用受电弓前应完全排除渗入其中的水。
（七）必须遵循网线接地和绝缘的原则。
第三节高压箱
25KV电网高压首先由受电弓引入动车组，然后经过故障隔离开关接入到高压机器箱，并旁路连接了保护接地开关EGS。
高压机器箱内有避雷器、真空断路器VCB、接地端子。
从高压机器箱出来的高压电直接连接到牵引变压器的原边绕组。
设置了高压联锁回路，在受电弓没有降下或保护接地开关EGS没有闭合的情况下，高压机器箱不能打开。
故障隔离开关的作用是在出现故障时强迫断开受电弓。
EGS的作用是将高压系统强制性接地，以便车辆维护时人员的安全。
VCB的作用是在需要的情况下自动断开主变压器的供电。
一、真空断路器
型式：
CB201型。
额定电压：
AC30kV，瞬间最大电压AC31kV）
。
额定电流：
AC200A。
额定频率：
50H额定开断容量100MV）周以下50H断路时间额定闭合电流10000）2额定瞬间电流4000额定断路电流34000.15无负荷闭合时间以下0.06以下额定开断时间0.08以下额定断路时间真空断路
+10VDC100操作方法：
电磁控制空气操作额定操作电压：
-3025）Pa（额定操作压力：
7.84×108kgf/cm二、交流避雷器）。
AC42kV（RMS额定电压：
）。
V1mA，DC动作电压：
AC57kV以下（以下。
限制电压：
AC107kV三、保护接地开关。
型号：
SH2052C方式：
电磁空气式。
，单相。
30kV额定电压：
。
50Hz额定频率：
周）。
6000A额定瞬时电流：
（152785kPa（8kgf/cm）。
额定操作空气压力：
+10。
DC100额定操作电压：
V-30。
额定联锁接点：
3a-3b
）。
结构：
为耐寒耐雪结构，设防冻电热器（AC100V100W
第四节牵引变压器
动车组在2号和6号车下各设有一个牵引变压器，牵引变压器通过螺栓悬挂于车体下。
一、输出
在网压变化范围内，牵引变压器输出电压、电流及功率满足列车牵引和再生制动要求。
二、安装结构
牵引变压器的安装采用在车体横梁下用螺栓固定的吊挂方式。
三、强度
牵引变压器有足够的强度，保证在图3-9牵引变压器高速运行时碎石碰撞不至于破损。
-835mm
高-2300mm宽-2570mm长四、冷却及其冷却油冷却采用强迫油循环风冷方式，除用温度继电器、油流指示器实施状态监控外，还采用金属波纹管存油器，避免外气与油的直接接触，防止油质老化。
冷却油采用难燃性硅油。
五、规格台牵引变流器上，确保牵引绕组的高1牵引绕组为两个独立线圈，每线圈均连接到1电抗、疏偶合性，具有可使牵引变流器稳定运行的特性。
另外，为了增加每组牵引绕组的容量，原边绕组采用两组并联结构的绕组配置。
六、线圈结构牵引绕组2组、辅助绕组组。
1七、方式壳式无压密封方式。
八、冷却方式油循环风冷方式、硅油。
九、效率％以上（额定载荷条件）。
95十、绝缘等级
（一）原边绕组高压侧
7.2时5分、166.7Hz120Hz时）（另外，240Hz时1．感应耐电压：
42kV×10分钟（。
分等条件也可）170kV；截断波s）s，波尾长50μ2．脉冲耐电压：
全波150kV（波形：
波前长1.2μ。
s处截断）（波形：
在波前长1.2μ。
2.5kV
（二）原边绕组接地侧：
工频耐压5.4kV。
（三）牵引绕组侧：
车辆用工频耐压
2.9kV。
（四）辅助绕组侧：
车辆用工频耐压
A级。
（五）绝缘种类：
特十一、牵引变压器额定性能参数1组，采用油循环冷却。
，牵引变压器线圈结构为牵引绕组2组、辅助绕组参见表3-3
牵引变压器额定性能参数值表3-3
辅助绕组牵引绕组原边绕组490kVA2570kVA3060kVA容量400V25000V1500V电压1225A
122A2
857A×电流50Hz频率额定种类连续
CRH2动车组故障处理手册》中相关部分。
关于牵引变压器的一些常见故障，请参见《牵引变流器第五节
号车下。
两个牵引变流器为7号和3号、6动车组设有四个牵引变流器，分别在2号、一组，由一个牵引变压器提供电源。
牵引变流器与牵引变压器一样，用螺栓悬挂于车下。
车上分M牵引变流器在M车、21
台，1别装载脉冲整流器、逆变器各运行时除实施牵引电机电力供应和制动时的再生制动外，还具备保护功能。
一、结构动车组牵引变流器采用免维修模块结构。
功率半导体模块的换件时间为两小时以内。
牵引变流器图3-10牵引变流器功率单元集中布置，-650mm高宽长-3100mm-2730mm台）、逆变脉冲整流器功率单元（2台）。
牵引变流器配置有两排气口的电动轴流式通风机，向功率单元冷凝器功率单元（3送风。
真空接触器、继电器单元和无接点控制装置等集中布置，便于检修。
另外，考虑密
封性和检查方便，采用板簧式手动型夹紧装置。
牵引变流器的零部件，考虑到其操作、维修方便，采用模块化设计。
例如半导体冷却装置分成脉冲整流器用两台，逆变器用三台的单元，分别具有互换性。
控制装置分为无接点控制装置（控制逻辑部）、继电器单元、电源单元等。
半导体冷却装置和电动通风机等大型装置采用下部拆装的结构。
小型控制单元内的各零部件可以采用不同厂家的产品，维修和检查时需要更换的控制单元，其结构和功能必须具有互换性。
二、电路方式
牵引变流器采用电压型3点式电路，由脉冲整流器、中间直流电路、逆变器构成。
模块具有互换性。
三、功率半导体
功率半导体采用：
IGBT或IPM：
3300V、1200A。
钳位半导体：
3300V、1200A。
四、控制方法
脉冲整流器部分：
牵引变压器牵引绕组输出的AC1500V、50Hz输入脉冲整流器。
脉冲整流器由单相3点式PWM变频器、交流接触器K组成。
采用无接点控制装置（IGBT元件），从而实现了输出直流电压2600V～3000V定压控制、牵引变压器原边电压电流功率因数的控制以及无接点控制装置保护。
再生制动时接收滤波电容器输出的直流3000V电压，向牵引变压器供应AC1500V、50Hz。
另外，主电路的输入通过交流接触器K实施。
逆变器部分：
输入滤波电容器电压，依据无接点控制装置（IGBT元件）控制信号，输出变频变压的三相交流电对4台并联的电机进行速度、扭矩控制。
再生制动时牵引电机发出三相交流电，向滤波电容器输出直流电压。
牵引电机控制采用矢量控制方式，独立控制扭矩电流和励磁电流，以使扭矩控制高精度化、反应高速化，提高电流控制性能。
五、保护功能
系统具有完善的保护功能。
六、冷却方式
冷却方式采用液体沸腾冷却机械通风方式，冷却介质采用环保的氟化碳（FX3250）。
七、控制装置
牵引变流器控制为软件控制，调节装置免维护。
八、效率
在额定载荷条件下（除辅助电路和控制电路外），牵引变流器的效率为:
0.96以上。
九、性能参数
（一）形式：
CI11。
（二）脉冲整流器：
单相电压3点式PWM脉冲整流器。
（三）逆变器：
3相电压3点式PWM逆变器。
（四）额定参数
1．输入：
1285kVA（单相交流1500V，857A，50Hz）。
2．中间直流电路：
1296kW（直流3000V，432A）。
3．输出：
1475kVA（三相交流2300V，424A，0～220Hz）。
4．效率：
96％以上（在额定载荷条件下，除辅助电路外）。
5．功率因数：
97%以上（在额定载荷条件下，除辅助电路和控制电路外）。
（五）开关频率
1．脉冲整流器：
1250Hz。
2．逆变器：
500～1000Hz。
（六）冷却方式：
液体沸腾冷却机械通风方式，冷媒为氟化碳（FX3250）。
（七）主要构成
1．功能单元
（1）主开关元件：
IGBT或IPM。
（2）滤波电容器：
合计8000μF/装置。
（3）脉冲整流器功率单元：
2125μF/台×2台＝4250μF。
（4）逆变器功率单元：
1250μF/台×3台＝3750μF。
2．过压抑制可控硅单元：
过压抑制可控硅栅级驱动电路、直流电压互感器（DCPT）。
3．充电单元：
滤波电容器备用充电用接触器、变压器及整流器。
4．真空交流接触器。
5．电阻器单元：
过电压抑制电抗器、放电电阻器。
6．交流变流器单元：
霍尔型电流传感器。
7．交流变压器单元：
电压传感器。
8．无接点控制装置。
9．控制电源单元。
10．电动通风机：
主电动通风机、辅助电动通风机（密闭室冷却用）。
（八）接点控制装置
（九）脉冲整流器控制功能
1．主电路控制方式：
3点式PWM方式。
2．脉冲整流器输出频率：
50Hz。
3．直流电压：
DC2600V～DC3000V（按速度范围变化可调）。
4．载波频率：
1250Hz。
5．功率因数：
97%以上。
6．控制功能：
（1）发生直流电压模式；
（2）电源相位同步控制；（3）PWM控制。
（十）逆变器控制功能
1．主电路控制方式：
3点式PWM方式。
2．电机控制方式：
矢量控制计算的电流瞬间值控制。
3．电机旋转频率：
计算频率0～150Hz。
4．V/f特性：
2300/116Hz（牵引），2300/130Hz（制动）。
5．非同期脉冲状态载频频率：
1000Hz左右。
6．脉冲状态：
非同步脉冲状态－（过调制脉冲状态）－同步脉冲状态－同步1脉冲状态。
7．控制功能
（1）电机控制。
（2）控制模式（牵引运行、制动、定速、后退启动）。
（十一）程序控制功能
1．启动停止程序。
2．保护程序。
3．动力运行、再生程序。
（十二）维修、检查功能
1．车载试验功能
依据车辆信息控制装置的指令，在无接点控制装置内产生模拟信号，可进行保护动作，接触器动作等自我检查工作。
2．保护检测记录功能
作为保护动作分析手段，在无接点控制装置内记录发生保护动作时装置的输入、输出信号和控制状态，以向列车信息控制装置提供数据。
3．高速记录器功能
作为保护动作分析手段，在无接点控制装置内记录发生保护动作时装置的输入、输出信号和控制状态，以向列车信息控制装置提供数据。
关于牵引变流器的一些常见故障，请参见《CRH2动车组故障处理手册》中相关部分。
第六节牵引电机
一、电机型式
牵引电机采用三相交流异步电机。
二、供电及调速方式
牵引电机适用于电压源逆变器供电，变频变压（VVVF）调速运用方式。
三、绝缘等级
牵引电机绝缘采用200级绝缘等级。
四、互换性
所有牵引电机在外形尺寸、安装尺寸和电气性能方面，均能在所有动车的转向架各个轮轴之间完全互换。
五、维修
电机维修时，仅更换定子或转子后，仍能保证电机特性的一致性。
六、振动和冲击
电机采用耐振动和冲击的结构。
七、牵引电机特性
图3-11牵引电机转速曲线、-牵引特性曲线和转矩长-720mm宽-697mm高-629mm200/300再生制动特性曲线参见《时速公里动车组主要技术条件》中的CRH2牵引电机牵引制动特性曲线和数据表。
八、效率
牵引电机的连续额定效率为0.94以上。
九、电机规格
（一）概况
牵引电机采用不解体就可供油脂的绝缘轴承。
每台牵引电机的最大输出轴功率为300kW。
（二）性能规格
1．方式：
三相异步感应电机
2．相数：
3。
3．极数：
4。
4．通风方式：
强迫通风。
5．装载方式：
转向架构架悬挂安装。
6．绝缘种类：
200级。
7．额定参数
（1）功率：
300kW。
（2）电压：
2000V。
（3）电流：
106A。
（4）频率：
140Hz。
（5）转差：
1.4%。
（
升级会员 