当前位置：文档库 › CRH2型动车组牵引系统电机控制策略研究

CRH2型动车组牵引系统电机控制策略研究

CRH2型动车组牵引电动机概述

CRH2型动车组牵引电动机概述 CRH2型动车组采用MT205型三相鼠笼异步电动机，每辆动车配置4台牵引电动机(并联连接)，一个基本动力单元共8台，全列共汁16台。电动机额定功率为300kW。最高转速6120r/min.最高试验速度达7040r/min。牵引电动机由定子、转子、轴承、通风系统等组成.绝缘等级为200级。牵引电动机采用转向架架悬方式，机械通风方式冷却，平行齿轮弯曲轴万向接头方式驱动。外形如图7.62。所有牵引电动机的外形尺寸、安装尺寸和电气特性相同，各动车的牵引电动机可以实现完全互换。牵引电动机在车体转向架上的安装位置见图7.63。同直流电动机相比，三相异步电动机有着显著的优越性能和经济指标，其持续功率大而体积小、质量轻。具体地说有以下优点： (1)功率大、体积小、质量轻。由于没有换向器和电刷装置，可以充分利用空间，同时在高速范围内因不受换向器电动机中电抗电势及片间电压等换向条件的限制，可输出较

大的功率，再生制动时也能输出较大的电功率，这对于发展高速运输是十分重要的。 (2)结构简单、牢固，维修工作量少。三相交流牵引电动机没有换向器和电刷装置，无需检查换向器和更换电刷，电动机的故障大大降低。特别是鼠笼形异步电动机，转子无绝缘，除去轴承的润滑外，几乎不需要经常进行维护。 (3)良好的牵引特性。由于其机械特性较硬，有自然防空转的性能，使黏着利用率提高。另外，三相交流异步电动机对瞬时过电压和过电流不敏感(不存在换向器的环火问题)，它在起动时能在更长的时间内发出更大的起动转矩。合理设计三相交流牵引电动机的调频、调压特性，可以实现大范围的平滑调速，充分满足动车组运行需要。 (4)功率因数高，谐波干扰小。其电源侧可采用四象限变流器，可以在较广范围内保持动车组电网侧的功率因数接近于1，电流波形接近于正弦波，在再生制动时也是如此，从而减小电网的谐波电流，这对改善电网的供电条件、减小通信信号干扰、改善电网电能质量和延长牵引变电站之间的距离十分有利。 CRH2型动车组采用的牵引电动机除具有上述传统异步电动机的优点外，还有以下特点：电动机整体机械强度很高，高速运行时能承受很大的轮轨冲击力；采用耐电晕、低介质损耗的绝缘系统以适应变频

动车组牵引变流器冷却系统冷却方式研究

动车组牵引变流器冷却系统冷却方式研究文章介绍了动车组牵引变流器冷却系统构成和原理，对影响功率器件IGBT 的散热特性进行了分析，对自然冷却、强迫风冷、液体冷却、相变冷却几种冷却方式特点做了一一分析，说明采用相变冷却方式的优点，即高效率，均匀热表面温度，无局部过热点，可靠安全，适用于动车组牵引变流器的冷却。标签：牵引变流器；冷却系统；冷却方式；相变冷却 1 概述随着功率器件小型化、紧凑型发展要求，其功率密度不断增加，散热问题已就成为影响功率器可靠運行的主要因素。在动车中，牵引变流器是牵引系统关键部件，主要实现电能与机械能转换。而牵引变流器主要功率元件是IGBT。IGBT 是高频的开、关功率元件，工作时要消耗电能，把电能转化为热能的形式。通常流过IGBT的电流较大，IGBT的开、关频率也较高，故器件的发热量较大。若产生的热量不能及时有效散掉，IGBT器件内部的结温将会超过允许值，IGBT 就可能损坏。有关资料表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10%，温升50℃时的寿命只有温升为25℃时的1/6，因此只有快速、及时的将产生的热量散走，才能保证IGBT的正常运行。实践经验表明，牵引变流器冷却系统散热能力的好坏，直接影响到变流器性能和牵引系统安全稳定的工作。由牛顿冷却公式[1]有： tw=+tf 其中，Q-IGBT的热量；h-表面传热系数；S-IGBT与冷却散热基板接触的表面积；tw-IGBT与冷却散热基板接触的壁温；tf-冷却液体的温度。当热量Q的下降时会引起tw的下降，但在IGBT产生的热量不会下降太多，所以使tw下降的方法在应用上有限。表面积S的增加可以引起tw的下降，但是由于实际产品的重量和体积要求等限制，以及动车牵引系统自身需求使得表面积的S增大有限，使tw下降的空间被限制。冷却液体的温度tf的降低可以引起tw的下降，但是冷却液体的温度tf的降低也受外界一些因素的影响。表面传热系数h的提高可以引起tw的下降，一般不受其他条件的限制，可以有效的降低tw。因此，解决问题的关键是如何获得冷却散热基板最大的表面传热系数h，这也是研究的目的。

CRH2C型动车组牵引传动系统

第四章牵引传动系统第一节动车组牵引传动方式 CRH2C型动车组采用交流传动系统，动车组由受电弓从接触网获得AC25kV/50Hz电源，通过牵引变压器、牵引变流器向牵引电机提供电压频率均可调节的三相交流电源（如图4-1所示）。图4-1 牵引传动系统简图一、牵引工况：受电弓将接触网AC25kV单相工频交流电，经过相关的高压电气设备传输给牵引变压器，牵引变压器降压输出1500V单相交流电供给牵引变流器，脉冲整流器将单相交流电变换成直流电，经中间直流电路将DC2600~3000V的直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压/频率可调的三相交流电源（电压：0~2300V；频率：0～220Hz）驱动牵引电机，牵引电机的转矩和转速通过齿轮变速箱传递给轮对驱动列车运行（如图4-2所示）。图4-2 牵引工况传动简图

二、再生制动：一方面，通过控制牵引逆变器使牵引电机处于发电状态，牵引逆变器工作于整流状态，牵引电机发出的三相交流电被整定为直流电并对中间直流环节进行充电，使中间直流环节电压上升；另一方面，脉冲整流器工作于逆变状态，中间直流回路直流电源被逆变为单相交流电，该交流电通过真空断路器、受电弓等高压设备反馈给接触网，从而实现能量再生（如图4-3所示）。图4-3 再生制动工况传动简图三、牵引电机采用三相鼠笼式牵引电机，其轴端设置速度传感器，实时检测电机转速（转子频率），对牵引和制动进行实时控制。 M1车和M2车传动系统独立控制，某动车故障时，故障动车将被隔离，无故障动车可以继续为列车提供动力；当某个基本单元故障时，可通过VCB 切除故障单元，而不会影响其它单元工作。图4-4 为牵引系统主电路原理图。

CRH3型动车组牵引电机安装架的探究

CRH3型动车组牵引电机安装架的探究【摘要】CRH3型动车组是中国当下运行速度最快的动车车辆，其驱动装置采用架悬式，有别于其他常见的轴悬式和体悬式。牵引电机是动力转向架驱动装置的重要组成之一，西门子公司对CRH3型车的电机安装采用板弹簧结构悬于构架上，不仅能够承载电机自重，而且减弱了运行过程中由牵引电机带来的摇头惯量。这一结构设计的巧妙性不言而喻。本文将通过SolidWorks软件参照CRH3型动车转向架建立等比例的三维模型，然后通过SIMPACK分析软件建立其整车的动力学模型，得到其性能参数，为以后再创新建立数据依据。【关键词】板弹簧；侧滚惯量；动力学分析 1.前言 1.1 CRH3型车概述 1.1.1 CRH3型车在我国的发展 CRH3型车以德国ICE3动车组转向架SF500的结构形式为基础，针对我国CRH3项目宽车体的要求，对其转向架的各部件质量、重心以及悬挂参数进行了调整，使其运营速度（300km/h）和试验速度（350km/h）在我国4种CRH系列车中均居首位。 1.1.2 CRH3型车转向架的特点 CRH3型高速动车组采取“四动四拖”的编组形式，由8节车辆组成。其构架为H型箱型焊接结构，由两根中间为凹形的侧梁组成；一系悬挂为螺旋钢弹簧加垂向液压减震器组成；转臂式定位方式；二系悬挂采用带有应急橡胶堆的高度自动调节的空气弹簧组成，且空气弹簧辅助气室由枕梁内腔承担；在车体和转向架之间装有双抗蛇形减震器、横向减震器、抗侧滚扭杆装置和Z形双拉杆牵引装置；动力转向架采用轮盘制动方式，非动力转向架采用轴盘制动方式；动力转向架采用挠性浮动齿式联轴节式牵引电机弹性架悬式驱动装置；轴箱采用自密封式双列圆锥滚动轴承。 1.1.3 CRH3型车牵引电机安装架的探究通过在整车环境下对牵引电机安装吊杆的动力学分析，得到吊杆的横向刚度6KN/mm、垂向刚度30KN/mm。 1.2安装架的探究思路探究安装架的灵感来自现有安装架的优点。CRH3型车牵引电机安装架的板弹簧结构巧妙的减少了其对整车侧滚惯量的影响。构架和牵引电机质量相近，但

CRH3型动车组牵引与控制特性分析

2 CRH3型动车组牵引与控制特性分析 2.1 CRH3动车组牵引系统组成部分在CRH3动车组上装有四个完全相同且互相独立的动力单元。每一个动力单元有一个牵引变流器和一个控制单元，四个并联的牵引电动机以及一个制动电阻器单元。牵引零部件辅助设备所需的3相AC 440V60Hz 电流由动车组的辅助变流器单元提供。每个基本的动力单元主要包含以下关键器件： 1. 主变压器。主变压器设计成单制式的变压器，额定电压为单相AC 25kV 50Hz。变压器被布置在动车组没有驱动的变压器车车底，并且每一个变压器的附近都布置有一套冷却系统。主变压器箱体是由钢板焊接的，主变压器箱安装在车下，主变压器采用强迫导向油循环风冷方式。主变压器的次级绕组为牵引变流器提供电能。它使用一个电气差动保护、冷却液流量计和电子温度计对主变压器进行监控和保护。 2. 牵引变流器。牵引变流器采用结构紧凑，易于运用和检修的模块化结构。在运用现场通过更换模块可方便更换和维修。牵引变流器由多重四象限变流器、直流电压中间环节和逆变器组成，牵引变流器的模块具有互换性。 3. 牵引电机。动车组总共由16个牵引电机驱动，位于动力转向架上。牵引电机按高速列车的特殊要求而设计。具有坚固的结构，优化重量，低噪音排放，高效率和紧凑设计的特征。四极三相异步牵引电机按绝缘等级200 制造。牵引电机是强迫风冷式。牵引电机使用的是牵引变流器的电压源逆变器供电，变频变压( VVVF) 调速运行方式。 4. 其他部件。动车组其他牵引系统部件还包括牵引电机通风机、过压限制电阻等。某些零部件被设计成即使出现故障也能在小幅度减少或不减少性能的情况下运行。 CRH3型动车组采用交-直-交传动方式。以交流异步感应电动机作为牵引电机的高速动车组适宜采用再生制动方式。制动时它将交流电动机做为发电机使用，从而产生制动力矩，并将其所发出的电能反馈回电网。在所有的制动方式中，再生制动是唯一向电网反馈能量的制动方式，同电阻制动相比，减少了庞大而笨重的制动电阻，同时免去了一整套通风冷却装置。目前国外大多数动车均采用了

动车组牵引传动系统设计

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 动车组牵引传动系统设计摘要本文简述了我国动车组牵引传动系统的特点及发展现状，阐述了动车传动系统的设计思路，并讲解了动车组牵引传动系统分析仿真模型理论知识。论述了动车组牵引传动系统设计中包括传动系统功率的分析，牵引功率、黏着牵引力、启动加速度、平均加速度、列车运行最高速度等进行列车牵引特性的设计。通过动车组牵引传动系统的设计过程分析得到了设计过程中的规律讨论了在设计过程中遇到的问题，总结了设计时应注意的问题。关键词：牵引传动系统、分析仿真模型，牵引功率，黏着牵引力，启动加速度

第一章CRH3型动车组的牵引传动系统的简介1.1 CRH3型动车组的牵引传动系统的简介 CRH3型动车组为8辆编组的动力分散交流传动电动车组，4动4拖，其中相邻的两辆动车为一个基本动力单元，每个动力单元具有独立的牵引传动系统，如图l所示，主要由1台主变压器、2台牵引变流器和8台牵引电机等组成。牵引变压器原边额定电压为单相交流25 kV／50 Hz，副边为l 550 V／50 Hz。牵引变流器输入侧为四象限脉冲整流器(4QC)，2个4QC并联为一个共同的DC连接供电，中间电容区部分存储能量，输出平滑的直流电压。输出端为一个PWM逆变器，将DC连接电压转换成牵引系统所要求的变压变频i相电源驱动4个并联的异步牵引电机。本研究采用DTC系统来控制逆变和电机驱动部分，并对整个牵引传动系统进行建模研究。 1.2 CRH3型动车组的牵引传动系统的特点 CRH3型动车组在不同的速度时刻根据牵引／制动曲线输出所需的牵引力，使动车组顺利完成牵引或制动过程。牵引工况时，牵引力和速度的数学关系为：

动车组牵引传动与控制技术1

动车组牵引传动与控制技术1 三、主观题(共4道小题) 9.什么叫异步电机的可逆运行特性？参考答案：异步电机的可逆运行特性是指异步电机既可工作于电动机状态来实施牵引，又可工作于发电机状态或电磁制动器状态来实施电气制动。当发电机的电能反馈电网时，称为再生制动。 10.异步牵引电动机为什么要进行恒磁通恒转矩的控制？参考答案：异步牵引电动机保持恒磁通就可以保持磁路的一定饱和程度，这样可以充分利用电机的铁磁材料，充分发挥电机转矩的能力。在恒磁通下进行恒转矩的控制，可以使动车组获得足够的起动牵引力，起动加速快且平稳。 11.简述牵引变流器牵引工况的工作过程参考答案：四象限脉冲整流器将牵引变压器二次侧的交流电整流成直流电，同时保证较高的功率因数（cosφ=1，电流波形接近正弦波）。逆变器把中间回路直流电压变换成幅值和频率可调的三相交流电压，供给异步牵引电机。在起动低速范围内，逆变器按SPWM模式进行控制；当速度达到规定值时，转入方波（六阶波）模式。 12.简述CRH1型动车组的编组形式、牵引传动主电路构成及其特点。参考答案： CRH1型动车组采用8辆编组，5动3拖，由两个2动1拖单元和一个1动1拖单元组成；8辆车共有20个驱动轴，占车轴总数的5/8。 CRH1动车组牵引传动主回路主要由2个受电弓、5个主断路器、3台主变压器、5台牵引变流器及20台三相异步牵引电动机构成。每台牵引变流器向4台异步牵引电机供电。每台牵引变流器包括：网侧变流器LCM，为两重四象限脉冲整流电路，带有直流环节滤波电容；2个电机变流器MCM，为三相桥式逆变器，带有直流滤波电容器和过电压斩波器，2个电机变流器分别向两个转向架的各2台牵引电机供电，这种供电方式称架控式。一个变流器箱的网侧变流器除了向两个电机变流器供电外，还向一个辅助逆变器和一个蓄电池充电器供电。动车组牵引传动与控制技术2 三、主观题(共4道小题) 9. 电压型脉冲整流器主电路一般结构如图1所示，简要说明正弦脉宽调制（SPWM）的原理，绘出正弦脉宽调制波形。

CRH2型动车组牵引传动系统工作原理及控制

CHR2型动车组牵引传动系统工作原理及控制 CRH2型动车组牵引传动系统设备配置及工作原理概论牵引传动系统是CRH2型高速动车组的动力来源。整个系统动力均匀分布于整列动车组的四个基本单元之中，形成了一个完整的组合的动力源。巨有牵引功率大、启动平稳、快速快捷、有效抑制空转和滑行保护到位等特性，并与多个系统连锁控制，实现运行平稳，多级调速和准确停车。一、牵引传动系统的组成 CRH2型高速动车组以四动四托为编组，其中2，3，6，7号车为动车，1，4，5，8号车是拖车，配备两个牵引系统，首尾两车各设有司机室可双向行驶。正常情况下两个牵引系统均工作，当某一系统发生故障时可自动切断故障源继续行驶。 CRH2型高速动车组采用动力分散交流传动模式，主要有受电弓，牵引变压器，脉冲整流器，中间环节，牵引变流器，牵引电动机，齿轮传动等组成。

二、牵引传动系统的主要设备配置 2.1：车顶设备配置各车辆间的主电路均采用高压电缆和高压电缆连接器连接。高压电缆连接器分为直线型，5度倾斜型，T型等几种，通过这些高压电缆连接器接通高压电缆。供电设备配置在4，6号车前部车顶，主要有受电弓和接地保护开关等。 2.2：车底设备配置动车组牵引传动系统车底设备主要有网侧高压电气设备，牵引变压器，牵引变流器，牵引电动机等设备组成。全列共计2台牵引变压器，4台牵引变流器，16台牵引电动机。牵引变压器位于2，6号车底，牵引变流器和牵引电动机皆配置在2，3，6，7号车底。三、动车组牵引传动系统主要设备 3.1：受电弓动车组受电弓是从接触网获得电能的主要设备，也是动车组主电路的高压设备之一。受电弓主要通过列车运行时压缩空气进入升弓装置气囊升起受电弓，使受电弓滑板与接触线接触而获电；绛弓时排出 3.2

动车组与牵引电机

动车组与牵引电机曹连芃 1. 动车组动车组就是由动车和拖车组成或全部由若干动车固定连挂在一起组成的车组，主要用于高速铁路旅客运输。目前动车组多数都采用电力驱动，由外部接触网供电。高铁指的是高速铁路，在高速铁路上跑的依然是动车组，是高速动车组。在动车组中具有动力（有牵引电机）的车称为动车，没有动力的车称为拖车。动力集中型列车将动力装置集中安装在列车的一端或两端的动力车（车头、机车）上，车头的车轮是由电机驱动的动力轮，动力车只作牵引不载客。拖车的车轮无电机驱动，只载客不牵引，图1中上图是动力集中型列车。图1—动力集中型牵引列车与动力分散型牵引列车动力分散型列车的动力轮分散在多节车辆，无专用的牵引车，列车的全部车辆都可以载客。目前高速动车组基本都是动力分散型列车。在我国动车组主要型号为CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH380，每种型号又细分为多种型号。CRH系列统称为“和谐号”。 2. 牵引电机牵引电机是直接带动车轮旋转的电机，由于串励式直流电动机有很好的拖动特性，速度控制也方便，长期来电力机车都是采用直流电机牵引。但直流电机的电刷与换向器磨损是致命的缺点，维护保养频繁又麻烦。自从有了大功率电力电子器件，各类变流器、逆变器得到普及应用，电力机车开始采用三相交流电机，相比直流电动机交流电动机没有电刷与换向器，没有直接磨损部件，故障率与维护大大减少；由于换向器限制了电压与电流，直流电机无法做到特大

功率，而交流电机可以做到很大的功率；交流电机单位重量功率比直流电机高出2倍以上，造价也低很多，所以目前动车组牵引电机均采用三相交流电机。交流电机主要是三相异步电机与三相永磁同步电机两种。 2.1. 交流异步牵引电机下面介绍一种交流异步牵引电机的基本结构：图2是定子铁芯与转子铁芯，铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，内圆周有36个嵌线槽，用来嵌装三相绕组。图2—定子铁芯与转子铁芯定子绕组采用三相4极36槽双层叠绕组，图3是嵌有绕组的铁芯。图3--嵌有绕组的定子铁芯

CRHA型动车组和CRHA型动车组列车网络控制系统的技术特点优选稿

C R H A型动车组和 C R H A型动车组列车网络控制系统的技术特点集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统的技术特点一、CRH2A型动车组网络控制系统： 1、网络控制概述： CRH2动车组列车网络控制系统采用贯穿全车的总线来传送信息，从而减轻了列车的重量，并且通过对列车运行以及车载设备动作的运行信息进行集中管理，可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用，加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。 2、网络控制系统的组成： CRH2动车组列车网络控制系统由监控器和控制传输部分两部分组成。硬件一体化装置，但各自独立构成网络，系统为自律分散型。控制传输部分为双重系统，确保系统的冗余性。通信采用ARCNET网络标准。头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其可靠性。前后中心的控制单元采用母线仲裁。 CRH动车组网络控制系统中引用额车载信息装置和类车信息终端装置构成，同时还有监控显示器以及显示控制器、车内信息显示器、IC读卡器等附属设施。 3、网络控制系统的功能： 1）牵引、制动指令传输； 2）设备启动、关闭指令的传输；3）显示灯/蜂鸣器控制指令传输；4）乘务员支持信息传输；5）服务设备控制信息传输；6）数据记录功能；7）车上试验；8）自我诊断传送线；9）远程装载功能；10）列车信息装置的自我诊断功能；11）信息显示功能。 4、网络控制系统的拓扑结构：

CRH2动车组网络控制系统采用列车和车辆两级网络结构。列车网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，以光纤和双绞线为传输介质，连接各中央装置和终端装置，采用双重环结构。车辆级网络结构为连接车厢内设备的通信网络，主要传输介质为光纤和电流环传输线。 1）列车总线列车总线有两种类型：其一为列车信息传输线，以光纤为传输介质，连接所有中央装置和终端装置，采用ARCNET协议，传送速度为 2.5Mb/s;其二为自我诊断传输网，以双绞线作为传输介质，连接中央装置和终端装置，采用HLC作为通信协议。列车总线的设备由中央装置、终端装置、显示器、显示控制装置、IC卡架以及车内信息显示器构成。在光纤网中，中央装置和终端装置由双重环形构成的光纤连接，采用不易发生故障的双向环形网络方式。它具有向左和向右两条线路，是一种分散型的系统。如果在一个方向的环绕中检测到没有应答的情况，就向另一个方向的环绕传送，即使在2处以上的线路发生故障，环路网络断开时，也可以继续有其他连接着的正常线路进行传送，避开故障部位。 2)车辆总线：车辆总线是指中央装置/终端装置与车辆内设备之间信息交换通道。各车的中央/终端装置与车辆设备之间的接口以光传送、电流环传送，DIO等形式传送，他们构成信息网络节点与车载设备的联系通道，车

动车组牵引传动系统的

动车组牵引传动系统设计摘要本文简述了我国动车组牵引传动系统的特点及发展现状，阐述了动车传动系统的设计思路，并讲解了动车组牵引传动系统分析仿真模型理论知识。论述了动车组牵引传动系统设计中包括传动系统功率的分析，牵引功率、黏着牵引力、启动加速度、平均加速度、列车运行最高速度等进行列车牵引特性的设计。通过动车组牵引传动系统的设计过程分析得到了设计过程中的规律讨论了在设计过程中遇到的问题，总结了设计时应注意的问题。关键词：牵引传动系统、分析仿真模型，牵引功率，黏着牵引力，启动加速度

第一章 CRH3型动车组的牵引传动系统的简介1.1 CRH3型动车组的牵引传动系统的简介 CRH3型动车组为8辆编组的动力分散交流传动电动车组，4动4拖，其中相邻的两辆动车为一个基本动力单元，每个动力单元具有独立的牵引传动系统，如图l所示，主要由1台主变压器、2台牵引变流器和8台牵引电机等组成。牵引变压器原边额定电压为单相交流25 kV／50 Hz，副边为l 550 V／50 Hz。牵引变流器输入侧为四象限脉冲整流器(4QC)，2个4QC并联为一个共同的DC连接供电，中间电容区部分存储能量，输出平滑的直流电压。输出端为一个PWM逆变器，将DC连接电压转换成牵引系统所要求的变压变频i相电源驱动4个并联的异步牵引电机。本研究采用DTC系统来控制逆变和电机驱动部分，并对整个牵引传动系统进行建模研究。 1.2 CRH3型动车组的牵引传动系统的特点 CRH3型动车组在不同的速度时刻根据牵引／制动曲线输出所需的牵引力，使动车组顺利完成牵引或制动过程。

牵引工况时，牵引力和速度的数学关系为：再生制动时，制动力和速度的数学关系为：

动车组牵引电机故障分析及诊断

动车组牵引电机故障分析及诊断铁路运输作为我国最为重要的交通方式，尤其是客运的动车组列车更与人们的生活息息相关。随着我国“八纵八横”的提出，我国铁路运营里程达到了历史新高。尤其是近些年复兴号的上线运营，使动车组列车速度等级提上新高。动车组列车在运营过程中会出现牵引电机故障的情况发生，牵引电机作为动车组列车的最为重要的驱动部件，故障的处理确保了动车组列车运行的安全性。本文基于动车组列车牵引电机的结构及功能，提出运营过程中常见故障的解决方式。标签：动车组;牵引电机;结构功能;故障引言：牵引电机的状态关系到整個动车组的安全运行，所以对动车组牵引电机的故障诊断十分必要。本文基于牵引电机的结构进行分析，提出了牵引电机常见故障转子故障，定子故障，轴承故障，电机偏心故障，并对动车组牵引电机的常见故障诊断方法进行了研究。 1. 牵引电机结构我国动车组普遍采用的三相鼠笼式异步电机，采用架悬式悬挂，强迫风冷方式散热组成。我国的CRH1型车牵引电机采用三相鼠笼式异步电机，每辆动力车辆带有4个牵引电机，全列20个;CRH2型动车组列车采用四极三相鼠笼式异步电机。每辆动力转向架具有16个电机，电机组装方式见动车组转向架组成图。牵引电机主要由定子、转子、轴承和机座组成。以某车型动车组牵引电机为例，采用YJ105A型电机，该电机克服直流牵引电机的众多弊端。 2. 牵引电机常见故障牵引电机在列车前进过程中存在供电驱动，制动蓄电的功能，在运行过程中，由于速度等级较高，常出现各种各样的故障，根据某动车段反馈的信息，常见的牵引电机故障有4部分组成，比例如图表2所示。 3. 牵引电机常见故障牵引电机在列车前进过程中存在供电驱动，制动蓄电的功能，在运行过程中，由于速度等级较高，常出现各种各样的故障，根据某动车段反馈的信息，常见的牵引电机故障有4部分组成[1]。 3.1转子故障牵引电机常见的转子故障有转子断条和断裂。这些故障会使动车组列车整个驱动装置温度过高，造成牵引电机负载太高，压力太大。

CRH5型动车组牵引传动系统

CRH5型动车组牵引传动系统发表时间：2018-05-16T17:14:41.190Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：苏丹[导读] 摘要：随着近几年我国高速铁路的投入运营和快速发展，人们出行变得方便快捷。中国铁路哈尔滨局集团有限公司调度所黑龙江哈尔滨 150006 摘要：随着近几年我国高速铁路的投入运营和快速发展，人们出行变得方便快捷。动车组安全运用与维修的问题就变得更加突出。结合CRH5型动车组多年的运用经验积累，对CRH5型动车组的牵引传动系统的特点及原理进行深入研究、探讨，为 CRH5型动车组现场作业人员对牵引传动系统的知识学习及应急故障处理提供指导。关键词：CRH5动车组牵引传动系统 1 牵引传动系统原理 1.1 CRH5型动车组牵引传动系统简介牵引传动系统相当于动车组的心脏，将电能从接触网吸收下来，传输到各个电气设备，使之正常工作。如果牵引传动系统故障，列车可能会影响运行速度，旅客服务品质，甚至无法开动，更严重会造成救援等后果。 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。牵引基本动力单元由1台牵引变压器、2台牵引变流器、8台牵引电机构成，1台牵引变流器驱动4台牵引电机。四台牵引电机并联使用。四台牵引电机特性差异控制在±5％以内，以便电流负荷分配均匀。 CRH5型动车组有两个相对独立的主牵引动力单元。正常情况下，两个牵引单元均工作。当设备故障时，M1车和M2车可分别使用。另外，整个基本单元可使用VCB（断路器）切除，不会影响其它单元工作。 1.2CRH5型动车组牵引传动系统布置主牵引系统布置：3、6号车车下各设一台牵引变压器，而1号车、2号车（M1）、4号车（M2）、7号车（M1s）、8号车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3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，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，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。 1.3CRH5型动车组牵引传动系统单元构成 CRH5型动车组牵引传动系统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。 2 牵引传动系统受电弓受电弓系统的概述及工作原理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±0.002 Mpa。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。压力表显示值仅作为参考,应以实测接触压力为准。单向节流阀用于调节升弓时间，单向节流阀用于调节降弓时间。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值，为保证各种控制阀正常使用，应严格防止水和其它杂质渗入。 3 CRH5型动车组牵引变流器牵引变流器的概述及控制原理牵引/辅助变流器系阿尔斯通技术引进经国产化后用于CRH5型动车组的变流装置，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；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。牵引/辅助变流器主要由两组四象限整流器（4QC）、牵引逆变器和一组辅助逆变器组成。每一组牵引逆变器控制一台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，再经牵引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；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。 4 CRH5型动车组牵引电机牵引电机概述及控制原理列车上使用的电机是一种三相异步、六电极、强迫通风型电机，带有定子开启式分层，不带机壳。每节动车装有2个牵引电机。每个牵引电机由一个牵引逆变器提供能源8 车编组的每列列车上有1 0个电机。6FJA3257A 牵引电机是一个交流鼠笼式电机，敞开式的并且是强制风冷的。

动车组牵引系统常见故障浅析

动车组牵引系统常见故障浅析摘要牵引系统是动车组电气系统的重要组成部分，其主要负责动车组的动力输出，决定了动车组运行的高效性及稳定性。随着高速动车组的发展，不断提升的列车运行速度对牵引系统的稳定性要求提出了更高的挑战。本文基于目前动车组牵引系统的常见故障进行分析，提出针对不同故障的应急方法，為动车组牵引系统故障排除提供参考。关键词动车组；牵引系统；故障分析前言随着高速动车组的发展，人们对动车组运行速度的要求越来越高。牵引系统作为动车组的驱动系统，其稳定性与高效性直接决定了动车组的运行速度。但是由于动车组运行里程较长，经过的线路环境不一，高速运行的振动较大导致牵引系统在运行过程中难免发生一些故障。本文基于目前运行的动车组的常见牵引系统故障进行分析，提出针对不同情况的故障的应急方法，为动车组牵引系统安全、稳定、高速运行提供帮助。 1 牵引系统简介我国运行的动车组列车往往采用的是8编组模式，对称的两个牵引单元组成。牵引系统主要元器件有受电弓，真空断路器、牵引交流器、牵引变压器、逆变器、牵引电机等，牵引系统主电路简图如图1所示[1]。 2 常见故障分析 2.1 受电弓故障动车组利用受电弓采集接触网上的25KV交流电，利用压缩空气驱动装置实现受电弓的上升与下降，受电弓上臂支撑的碳滑板与接触网相连接，具体结构如图2所示。受电弓运行状态下最常见的故障为受电弓自动降弓，导致列车无法与接触网连接，电流供给受阻。由于受电弓与接触网距离太小，在运行线路上不建议进行检查，受电弓问题需返库处理。返库后确认受电弓气动系统是否正常，是否可以满足要求；确认手电弓碳滑板是否由于磨损超限导致受电弓自动降弓；确认受电弓整体是否被异物击伤，表面是否有损伤[2]。 2.2 牵引变压器故障牵引变压器主边绕组通过高压电器与接触网连接，副边绕组接入牵引变流器中，整体采用水冷方式冷却。牵引变压器主要故障存在两个方面，第一个方面是

动车组牵引传动系统CRH380B(L)

CRH380B动车组牵引传动系统本章主要介绍动车组牵引传动系统工作原理及主要组成部件牵引变压器、变流器、牵引电机及限压电阻等电气设备结构、性能特点。第一节动车组牵引传动方式 CRH380B动车组整列为一个高压单元，由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。CRH380BL动车组由两个独立的高压单元组成（前、后八辆分别为一个高压单元），每个高压单元由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。如图4-1所示图4-1 CRH380BL动车组高压单元 CRH380B和CRH380BL动车组高压供电系统组成、工作原理基本相同：接触网高压电经受电弓进入动车组，经主断路器(MCB)等高压部件，一路直接进入本牵引单元、另一路经隔离开关(RLDS)、车顶高压电缆进入另一牵引单元。 CRH380B动车组牵引传动系统采用4动4拖的动力配置，01、03、06、08车为动车，02、04、05、07车为拖车，全列由2个牵引单元组成，每个牵引单元由1台变压器、两台变流器和2个动车的8台牵引电机组成，全车共计16台牵引电动机；CRH380BL动车组牵引传动系统采用8动8拖的动力配置，01、03、06、08、09、11、14、16车为动车，02、04、05、07、10、12、13、15车为拖车，全列由四个牵引单元组成，每个牵引单元由一台变压器、两台变流器和2个动车的8台牵引电机组成，全车共计32台牵引电动机。

第二节牵引系统构成及工作原理一、原理及基本组成 CRH380B动车组整列为一个高压单元，由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元,如图4-2），牵引单元间由车顶高压线缆连接。 CRH380BL动车组由两个独立的高压单元组成（前、后八辆分别为一个高压单元），每个高压单元由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。图4-2 牵引单元 CRH380B(L)动车组高压供电系统组成、工作原理基本相同。接触网高压电经受电弓进入动车组，经主断路器(MCB)等高压部件，一路直接进入本牵引单元，接连接到牵引变压器的原边绕组，另一路经隔离开关(RLDS)、车顶高压电缆进入另一牵引单元。牵引单元主要由主变压器、牵引变流器和牵引电机等组成。动车组高压设备安装在变压器车02、07、10（CRH380BL）、15（CRH380BL）车顶上，每个变压器车安装1架受电弓，正常运行时，每个高压单元仅升起1架受电弓，另一架受电弓备用，处于折叠状态。本高压单元高压部件或牵引单元发生故障时，可将故障受电弓或牵引单元隔离，不影响另一个动力单

CRH2型动车组牵引控制

CRH2型动车组牵引控制牵引控制指牵引系统中的主要设备(受电弓、主断路器等)的管理及控制。 9.5.1受电弓管理受电弓设置在T2-4车和M2-6车上，动车组只能由1个受电弓供电，当一个受电弓升起时，通过继电器(PanIR)联锁，另一个受电弓上升指令将不能发出。受电弓的升降可通过设置在操纵台和司机背面配电盘上的升/降开关进行控制或通过信息显示器触摸键进行切除和升弓操作。 (1)T2-4车和M2-6车上的联锁装置如图9.45所示，在T2-4车、M2-6车上均设置升弓联锁继电器PanIR。当T2-4(M2-6)车的受电弓升起后，该 T2-4(M2-6)车的升弓联锁继电器PanIR励磁，通过联锁电路断开M2-6(T2-4)车的升弓电路，这样，在T2-4(M2-6)车的受电弓升起后，即使对M2-6(T2-4)车的受电弓进行升弓操作，也不会升起M2-6(T2-4)车的受电弓。 (2)升起受电弓控制

在接地保护开关(EGS)和主断器(VCB)断开时，接地保护开关EGSR和主断器辅助VCBRR得电，对应的触点闭合。如图9.46所示，升受电弓开关(PanUS)闭合后，升受电弓指令通过MCR、EGSR和VCBRR使106X线或者106Y线得电。106X 线得电是控制M2-6车上的受电弓升弓，106Y线是控制T2-4车上的受电弓升弓，升起哪个车的受电弓，由受电弓的切换开关(PanCGS)进行选择。如106Y线得电，PanUR得电励磁，PanUR的触点闭合。这时如果没有下降受电弓的指令，受电弓下降继电器(PanDWR)处于非励磁状态，受电弓上升电磁阀PanUV得电励磁，受电弓上升。如果通过监控显示器输入升起受电弓的指令，单元指令继电器(UR04)切换到监控装置侧，监控装置通过UR04对PanUR励磁，实现升弓控制。升弓状态被输入到终端装置并在信息显示器画面上显示。 (3)降下受电弓的指令图9.46中VCB处于断开状态，主断路继电器(VCBRR)处于励磁状态，对应的触点闭合，受电弓下降开关(PanDS)闭合时，电源通过VCBRR和PanDS使107得电，107线被加压，受电弓下降继电器(PanDWR)被励磁，PanDWR常闭触点断开，PanUV成为非磁状态，受电弓下降。在受电弓下降开关合上时，同时给VCB断开指令的8线得电，控制VCB断开，以防

CRH2型动车组牵引传动系统

第六章 CRH2 型动车组牵引传动系统第一节概述一、CRH2 牵引传动系统基本组成 CRH2 动车组牵引传动系统主要由受电弓（包括高压电器设备）、牵引变压器、四象限变流器、牵引逆变器和牵引电机组成。1．高压电器设备高压电器主要作用是完成从接触网到牵引变压器的供电。主要包括：受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。 CRH2 动车组采用 DSA250 型受电弓。该受电弓为单臂型结构，额定电压/电流为 25kV/1000A，接触压力 70±5N,弓头宽度约 1950mm，具有自动降弓功能，适应接触网高度为 5300～6500mm，列车运行速度 250km/h。 CRH2 动车组采用 CB201C-G3 型主断路器。主断路器为真空型，额定开断容量为 100MVA，额定电流 AC200A，额定断路电流 3400A，额定开断时间小于 0.06s，采用电磁控制空气操作。 CRH2 动车组采用 LA204 或 LA205 型避雷器。额定电压为 AC42kV （RMS），动作电压为 AC57kV 以下（V1mA，DC），限制电压为107kV。由氧化锌（ZnO）为主的金属氧化物组成,是非线性高电阻体的无间隙避雷器。 CRH2 动车组采用 TH-2 型高压电流互感器。变流比为 200/5A，用于检测牵引变压器原边电流值。CRH2 动车组 SH2052C 型接地保护开关。额定瞬时电流为 6000A（15 周），电磁控制空气操作，具有安全连锁。 2．牵引变压器 CRH2 动车组采用的是 TM210 型牵引变压器，

一个基本动力单元 1 个，全列共计 2 个。采用壳式结构、车体下吊挂、油循环强迫风冷方式。具有 1 个原边绕组（25kV,3060kVA）、 2 个牵引绕组（1500V，2×1285kVA），一个辅助绕组（400V，490kVA）。 3．牵引变流器 CRH2 动车组采用的是 CI11 型牵引变流器，一个基本动力单元 2 个，全列共计 4 个。采用车下吊挂、液体沸腾冷却方式。主电路结构为电压型 3 电平式，由脉冲整流器、中间直流电路、逆变器构成，不设 2 次谐振滤波装置和网侧谐波滤波器，采用 PWM 方式控制。中间直流电压为 2600V～3000V（随起牵引电机输出功率进行调整）。1 个牵引变流器采用矢量控制原理控制 4 台并联的牵引电机。 4．牵引电机 CRH2 动车组采用的是 MT205 型牵引电机，每节动力车 4 个（并联），一个基本动力单元 8 个，全列共计 16 个。牵引电机为 4 极三相鼠笼式异步电机，采用架悬、强迫风冷方式，通过弹性齿型联轴节连接传动齿轮。、CRH2 牵引传动系统工作原理 CRH2 动车组采用交流传动系统，主要由受电弓（包括高压电器设备）、牵引变压器、四象限变流器、中间环节、牵引逆变器、牵引电机、齿轮传动系统等组成。动车组受电弓从接触网获得AC25000/50Hz 电源，为了满足动车组牵引特性的要求，牵引电机需要电压频率均可调节的三相交流电源。 CRH2 动车组牵引传动系统组成原理如图 6－1 所示。受电弓将接触网的 AC25kV