DOC《CRH2牵引变流器故障处理及分析》

CRH2牵引变流器故障处理及分析 王劲松 (株洲南车时代电气股份有限公司 售后服务中心 湖南株洲,412001) 摘要:介绍了CRH2型动车组牵引变流器的原理结构特点,讲述了动车组运行过程中牵引变流器所发生的常见故障类型,故障处理方法以及对故障原因进行了分析.

关键词: CRH2型动车组;

牵引变流器;

故障分析;

故障处理 Analysis of cases and handle to CI failure for CRH2 Electrical Multiple Unit WANG JINSONG (Zhuzhou CSR times electric CO., LTD Zhuzhou Hunan CHN 412000) Absract:this aticle prentsents the structure,princple and characteristies of CI for CRH2, describes the failure style and operation of CRH2 EMU,and analyzed on the reasons of the fault. Key words: CRH2;

traction converter;

fault analysis;

fault treatment 1.CRH2型动车组CI主电路构成 主电路系统一般以2辆M1车・M2车为1个单元. 电源为电车线提供的单相交流25kV、50Hz,受电弓引下的电经VCB送到牵引变压器原边侧绕组.主电路开闭由VCB控制.牵引变压器的2个牵引侧绕组受原边侧绕组励磁感应出1500V(原边侧25kV时)电压,并将其输入牵引变流器脉冲整流器部. 牵引变流器在M1车、M2车各搭载1台,除实施牵引时向牵引电机供电和制动时电力再生控制外,还具有保护功能.此外,还可依据车辆信息控制装置提供的信息实现脉冲整流器间载波相位差运行,以减少架线电流的高次谐波. 牵引电机为3相鼠笼型感应电机,轴端部安装速度传感器,用以向牵引变流器、制动控制装置提供转数(转子频率)数据. 主电路的构成 牵引变流器由单相交流电变直流电的脉冲整流器部,直流电流变3相交流电流的逆变器部,和吸收电压波动、输出直流定电压的直流平滑电路(滤波电容器)部构成. 利用PWM脉冲整流器可实现输入基波功率因数1运行,从而减小设备体积、降低电力消耗.此外,由于脉冲整流器・逆变器部采用3级结构实现了微细电压控制,主电路半导体元件采用高速切换的IPM减小了交流电压波形失真,可有效降低牵引电机和牵引变压器的电磁噪音、扭矩波动. 1.1脉冲整流器部介绍 脉冲整流器部由单相3级PWM脉冲整流器和交流接触器K构成,以牵引变压器牵引侧输出AC1500V、50Hz为输入. 通过无触点控制装置的IPM选通控制,实现输出直流电压2600~3000V定电压控制、牵引变压器原边侧电压电流功率因数1控制.此外,还可通过无触点控制装置实现保护功能.再生制动时功能为逆变换,以滤波电容器输出DC3000V为输入,向牵引变压器侧输出AC1500V、50Hz. 交流接触器K控制输入侧主电路接通、断开. 脉冲整流器3级PWM控制概要 3级脉冲整流器将滤波电容器分压直流电压得到的3阶(正:+Ed/2,零,负:-Ed/2)电压输出到交流(牵引变压器)侧. 3级脉冲整流器调制方式参照图.依据U相调制波ymU(U相电压指令)、正侧载波和负侧载波(三角波)的大小关系,生成3级PWM信号Gsw的+

1、

0、-1信号.(V相调制波ymV(与U相逆相位)和V相载波ycV之间的关系与上述关系相同.ycV是为减少高次谐波而偏离ycU180?相位的调制波.) 为减少架线电流高次谐波,将同一单元内M1车、M2车的2台脉冲整流器间载波相位差设定为-90°,单元间相位差设定为-60°. 1.2逆变器部工作原理介绍 逆变器部以滤波电容器电压为输入,依据无触点控制装置IPM选通控制信号,输出电压・频率可变的3相交流电压,以控制4台并联感应电机的速度・扭矩.再生制动时功能为顺变换,以感应电机输出的3相交流为输入,向滤波电容器侧输出直流电压. 感应电机控制选用矢量控制方式,扭矩电流和励磁电流独立控制,以提高扭矩控制精度和响应速度、及电流控制性能.电路构成为与脉冲整流器相同的3级构成. 1.3直流平滑电路(滤波电容器)部 滤波电容器分割搭载,脉冲整流器电源设备2台,逆变器电源设备3台,合计容量8000μF. 滤波电容器与预备充电电路(图3-5)相连,起动时通过内置充电电阻的充电变压器从辅助电路进行初期充电,以防止K接通时产生过大的冲击电流. 换向开关接通方法:接通CHK充电(约1秒),然后断开CHK,接通K. 1.4DCU 的控制机箱 EOP板位脉冲分配板,共三块,用于整流与逆变的控制;