動車組牽引控制系統(tǒng)維護與檢修-認識牽引傳動系統(tǒng)組成

項目二牽引控制系統(tǒng)維護與檢修主要內(nèi)容淺析牽引變流器1認識動車組牽引傳動系統(tǒng)組成2牽引控制器維護與檢修3牽引控制原理分析4設(shè)備遠程控制與測試5故障案例分析6項目描述本項目是對動車組牽引控制系統(tǒng)的整體認識學習。使學生認識牽引傳動系統(tǒng)的組成、工作原理，會分析主電路的工作過程。通過對主控制器相關(guān)知識、牽引控制原理的學習，要求學生會分析牽引控制邏輯運行電路圖。能按照動車組檢修作業(yè)標準，檢測主回路動作、檢查維修主控制器。根據(jù)常見故障處理辦法，查除故障。掌握電力變換基礎(chǔ)知識掌握牽引傳動系統(tǒng)的組成、工作原理掌握主控制器的工作原理掌握牽引控制的工作原理掌握檢修作業(yè)標準知識要求能分析主電路工作過程能識讀主控制器邏輯運行電路圖能識讀受電弓、真空斷路器、設(shè)備遠程控制等電氣原理圖能根據(jù)檢修作業(yè)標準對主回路進行絕緣測量，對主回路接觸器動作測試能根據(jù)檢修作業(yè)標準檢查主控制器，檢測設(shè)備遠程控制動作技能要求/CONTENTS目錄牽引傳動系統(tǒng)組成一牽引傳動系統(tǒng)原理二認識牽引傳動系統(tǒng)組成任務(wù)一牽引傳動系統(tǒng)原理三受電弓通過電網(wǎng)接入25kV的高壓交流電，輸送給牽引變壓器，降壓成1500V的交流電。降壓后的交流電再輸入牽引變流器，通過一系列的處理，變成電壓和頻率均可控制的三相交流電，輸送給牽引電機，通過電機的轉(zhuǎn)動而牽引整個列車。動車組牽引系統(tǒng)主要由及組成。受電弓牽引變壓器牽引變流器牽引電機一、牽引傳動系統(tǒng)組成牽引電路系統(tǒng)以M1車、M2車的2輛為1個單元為基礎(chǔ)。電源由接觸網(wǎng)通過受電弓從單相交流25kV、50Hz的接觸網(wǎng)電壓來獲得，通過VCB與牽引變壓器的1次側(cè)繞組連接。牽引電路開閉由VCB來實施。牽引變壓器2次繞組側(cè)設(shè)有2個線圈，分別接入1臺牽引變流器，1次側(cè)的電壓為25kV時，2次側(cè)繞組電壓則為1500V。牽引變壓器3次繞組和輔助變流器連接，給輔助設(shè)備提供電源。一、牽引傳動系統(tǒng)組成由1臺主變流裝置控制4臺牽引電機，在牽引時向牽引電機提供電力、在制動時進行電力再生控制。此外，還具有保護功能。牽引電路的基本單元裝置由構(gòu)成。受電弓1臺牽引變壓器受電弓2臺主變流裝置受電弓8臺牽引電機一、牽引傳動系統(tǒng)組成整列車牽引系統(tǒng)框圖見圖2-28所示，由4號車或者6號車的受電弓進行的受電，通過車頂上的特高壓導線，經(jīng)由VCB后被送到2號車或者6號車的主變壓器。車頂上安裝有保護接地裝置（EGS），運行中，需要緊急讓變電所區(qū)間內(nèi)的所有車輛停車時，讓其動作，使架線接地短路。EGS的操作必須按照規(guī)定執(zhí)行。一、牽引傳動系統(tǒng)組成一、牽引傳動系統(tǒng)組成二、牽引傳動系統(tǒng)原理變速箱牽引逆變器AC25kV脈沖整流器牽引變壓器控制器中間環(huán)節(jié)異步電機二、牽引傳動系統(tǒng)原理牽引工況受電弓將接觸網(wǎng)AC25kV單相工頻交流電，經(jīng)過相關(guān)的高壓電氣設(shè)備傳輸給牽引變壓器。牽引變壓器降壓輸出1500V單相交流電供給牽引變流器，脈沖整流器將單相交流電變換成直流電。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/頻率可調(diào)的三相交流電源(電壓：0~2300V；頻率：0～220Hz)驅(qū)動牽引電機。牽引電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速通過齒輪變速箱傳遞給輪對驅(qū)動列車運行。二、牽引傳動系統(tǒng)原理再生制動一方面，通過控制牽引逆變器使牽引電機處于發(fā)電狀態(tài)，牽引逆變器工作于整流狀態(tài)，牽引電機發(fā)出的三相交流電被整定為直流電并對中間直流環(huán)節(jié)進行充電，使中間直流環(huán)節(jié)電壓上升；另一方面，脈沖整流器工作于逆變狀態(tài)，中間直流回路直流電源被逆變?yōu)閱蜗嘟涣麟姡摻涣麟娡ㄟ^真空斷路器、受電弓等高壓設(shè)備反饋給接觸網(wǎng)，從而實現(xiàn)能量再生。電制動時三、牽引傳動系統(tǒng)主電路受電弓從接觸網(wǎng)接受25kV、50Hz單相交流電，通過真空斷路器（VCB）連接到牽引變壓器原邊繞組。主電路開斷由VCB控制。牽引變壓器設(shè)置兩組牽引繞組，牽引繞組輸出電壓為單相交流1500V，50Hz。每輛動車配置1臺牽引變流器，牽引變流器除了在牽引時驅(qū)動牽引電機，制動時進行電制動外，還具備相應(yīng)的故障保護功能。三、牽引傳動系統(tǒng)主電路三、牽引傳動系統(tǒng)主電路電源是25kV、50Hz單相交流電，使用搭載在4號車、6號車的受電弓的其中一個（2個受電弓中的1個通常處在下降狀態(tài)）從接觸網(wǎng)上受電，2號車與6號車之間用25ｋV特高壓電纜貫通連接。M2車上搭載有牽引變壓器，通過特別高壓(特高)電纜而貫通連接在各車的25ｋV特高電源，經(jīng)由各車的特高壓接頭、主斷路器VCB，連接到牽引變壓器原邊繞組上。三、牽引傳動系統(tǒng)主電路牽引變壓器(MTr)的低壓側(cè)由3個繞組構(gòu)成，其中2個繞組是向電車驅(qū)動電路(牽引變流器)提供電力的２次繞組,剩下的是向電車的照明、空調(diào)等輔助電路、控制電路、通信電路等提供電力的3次繞組。其中2次繞組中的1個繞組與M2車的牽引變流器連接，另1個繞組經(jīng)由M1車與M2車間的連接器連接到M1車的牽引變流器。三、牽引傳動系統(tǒng)主電路牽引變流器除了向動力運行時的牽引電機提供電力?從制動時的電動機向接觸網(wǎng)進行再生電力的控制之外，還擁有保護機能。此外、在中間直流電路上設(shè)置由電阻和半導體開關(guān)構(gòu)成的過電壓保護電路。受電弓把單相交流電力變換成中間直流電力的脈沖整流器部受電弓把變換的直流中間電力變換成可變電壓可變頻率的３相交流電的逆變器部受電弓吸收中間直流電力之電壓諧波、獲得直流恒壓的直流平滑電路(濾波電容器)部牽引變流器的構(gòu)成：三、牽引傳動系統(tǒng)主電路脈沖整流器通過PWM控制把電源輸入側(cè)的基本波功率因數(shù)控制到1。由此可以降低接觸網(wǎng)電壓的變動、設(shè)備小型化、消費電力得到降低。逆變器部在動力運行時,輸入直流中間電壓，把此變換成根據(jù)控制指令的３相可變電壓可變頻率的交流電力、向并聯(lián)的４臺感應(yīng)電動機統(tǒng)一提供電力，對感應(yīng)電動機的速度?轉(zhuǎn)矩進行控制。再生制動時,逆變器機能性地成為功率換向整流器，向感應(yīng)電動機輸入感應(yīng)的３相交流電，向直流中間電路側(cè)輸出直流電力。三、牽引傳動系統(tǒng)主電路通過矢量控制，與電動機的扭矩有關(guān)的電流成分(轉(zhuǎn)矩電流)及與電動機的磁場發(fā)生有關(guān)的電流成分(勵磁電流)被分別獨立控制。通過逆變器的矢量控制，能夠期待高精度的扭矩控制、高速扭矩的應(yīng)對。為了控制感應(yīng)電動機的速度及扭矩,逆變器采用矢量控制方式進行控制。三、牽引傳動系統(tǒng)主電路牽引電機在M1、M2各車的各轉(zhuǎn)向架上各搭載２臺。電動機上使用著3相鼠籠式感應(yīng)電動機，在反驅(qū)動一側(cè)安裝有速度傳感器。速度傳感器檢測牽引電機的速度(旋轉(zhuǎn)數(shù))即電車速度，把速度信息送到上述逆變器。此速度信息(速度的反饋信號)是為電動機的速度控制、扭矩控制及制動控制而使用。三、牽引傳動系統(tǒng)主電路另外，受電弓和保護接地開關(guān)安裝在同一車輛上。保護接地開關(guān)通過把特高壓電源接地，來防止對車體施加特高電壓。強制性地操作保護接地開關(guān)（EGS）,把接觸網(wǎng)接地、把接地電流流向接觸網(wǎng),讓變電所的隔離開關(guān)跳閘，能使接觸網(wǎng)處于無電壓的狀態(tài)。由于主斷路器VCB的原因引起不能阻斷主電路的事故電流時，或在接觸網(wǎng)電壓異常時，此外,在對高壓設(shè)備箱內(nèi)部進行檢查時，為確保維修人員的安全，通過保護接地開關(guān)和高壓設(shè)備箱間的聯(lián)動的鎖定裝置，預(yù)先把受電弓接地，即使萬一受電弓上升,也能防止觸電事故的發(fā)生。三、牽引傳動系統(tǒng)主電路在牽引變壓器二次側(cè)以后的電路發(fā)生故障時，能夠迅速、安全、確實地阻斷過電流。在正常時，主斷路器VCB也是對主電路的開閉進行操作的一種開關(guān)，它兼有斷路器和開關(guān)的2種作用。安裝主斷路器VCB的目的是:三、牽引傳動系統(tǒng)主電路由于來自于接觸網(wǎng)的雷沖擊(surge)，因負荷斷路引起的開關(guān)(時)沖擊(surge／浪涌)由與牽引變壓器并聯(lián)的交流避雷器(Arr)進行分路、限制到由交流避雷器的電壓限制特性決定的電壓値。由此,防止把高電壓加在各設(shè)備上。三、牽引傳動系統(tǒng)主電路變流器(CT1)插入在25kV(特高壓)的輸入側(cè)。交流過電流繼電器(ACOCR)連接到變流器2次側(cè)，經(jīng)由變流器,監(jiān)視25kV電路的電流、當變流器電流超過交流過電流繼電器的設(shè)定値時,能夠發(fā)出讓VCB跳閘的跳閘信號。三、牽引