CRH1牵引系统-主变压器

crh1型动车组牵引传动系统的工作原理CRH1型动车组的牵引传动系统是一种电力传动系统，由以下几个主要部分组成：1. 主变压器（Main Transformer）：将输入的高电压交流电能转换为适合驱动电机的低电压交流电能。

2. 三相异步牵引电动机（Three-phase Asynchronous Traction Motor）：采用交流电供电，通过电磁感应产生旋转力，将电能转换为机械能，驱动车辆前进。

3. 变频装置（Variable Frequency Drive）：控制电动机的转速和扭矩。

它将来自主变压器的低电压交流电能转换为可调频率、可调电压的交流电，以满足不同工况下的牵引需求。

4. 牵引变流器（Traction Inverter）：将变频装置输出的交流电能转换为直流电能，供给电动机使用。

5. 牵引控制器（Traction Controller）：负责控制和监测牵引传动系统的各个部分，包括电压、电流、转速等参数的调节与保护。

6. 齿轮箱（Gearbox）：连接电动机和车轮，通过齿轮传动将电动机的高速旋转转换为车轮的合适速度和扭矩。

7. 轮对（Wheelset）：将齿轮箱输出的扭矩传递给车轮，推动车辆前进。

整个系统的工作原理是：主变压器将输入的高电压交流电能转换为低电压交流电能，并通过变频装置调节输出电能的频率和电压。

牵引变流器将变频装置输出的交流电能转换为直流电能供给电动机使用。

牵引控制器对牵引传动系统进行监测和控制，调节电压、电流、转速等参数以满足不同的牵引需求。

电动机接受来自牵引变流器的电能，并通过电磁感应产生旋转力，将电能转换为机械能驱动车辆前进。

齿轮箱将电动机高速旋转的动力传递给车轮，推动车辆行驶。

总结起来，CRH1型动车组的牵引传动系统利用电能转换原理，通过主变压器、电动机、变频装置、牵引变流器和齿轮箱等部件实现电能到机械能的转换，从而推动车辆前进。

高速铁路牵引供电系统（组成）高速铁路牵引供电系统电气化铁路的组成由于电力机车本身不带原动机，需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。

牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。

一、电力机车（一）工作原理电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。

电力机车顶部都有受电弓，由司机控制其升降。

受电弓升起时，紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器到机车主变压器，主变压器降压后，经供电装置供给牵引电动机，牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。

（二）组成部分电力机车由机械部分(包括车体和转向架)、电气部分和空气管路系统构成。

车体是电力机车的骨架，是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构，电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内，它也是机车乘务员的工作场所。

转向架是由牵引电机把电能转变成机械能，便电力机车沿轨道走行的机械装置。

它的上部支持着车体，它的下部轮对与铁路轨道接触。

电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备，在机车上占的比重最大，除安装在转向架中的牵引电机之外，其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。

空气管路系统主要执行机车空气制动功能，由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成（三）分类干线电力牵引中，按照供电电流制分为：直流制电力机车和交流制电力机车和多流制电力机车。

交流机车又分为单相低频电力机车(25Hz或16 2/3Hz)和单相工频(50Hz)电力机车。

单相工频电力机车，又可分为交--直传动电力机车和交—直—交传动电力机车。

二、牵引变电所牵引变电所的主要任务是将电力系统输送来的110kV三相交流电变换为27.5（或55）kV单相电，然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上，电压变化由牵引变压器完成。

电力系统的三相交流电改变为单相，是通过牵引变压器的电气接线来实现的。

CRH1型动车组高压供电系统底架设备组成
及功用概述
一、底架设备组成
底架上的高压供电设备分别安装在Tp车和Th车上，由主变压器、变流器和电流互感器等辅助高压电器及转向架回流装置组成，整列车组由三个主变压器和次级电流互感器组成。

二、主变压器的功用
1.主变压器将接触网与列车供电系统隔离及将接触网电压变为适当电压，为所有的变流器模块供电。

2.主变压器为变流器模块供电。

(1)Tpl车的变压器为Mel和M1车的变流器供电。

(2)Tp2车的变压器为Me2和M2车的变流器供电。

(3)Th车的变压器为M3车的变流器供电。

三、转向架回流装置的功用
1.Tpl，Tp2和Th车上每个转向架都设有一个回流装置及一个接地电刷。

(1)用于确保车体的良好接地和转向架与轨道的接地。

(2)保证电气系统的良好功能性。

CRH1型动车组辅助供电系统概述一、辅助供电系统功用1.辅助供电系统安装在每个动力车下方，分别设置一套辅助电源装置。

主要为空气压缩机、照明、控制、广播、列车无线等设备提供电源。

2.Ac25kV高压电输入主变压器，经过高压侧变流器输出l650V直流，经辅助逆变器输出三相AC380V和DC110V两路电源，为列车各设备供电见图6－1、图6－2。

二、辅助电源系统供电方式辅助电源系统供电方式有三种不同的供电模式。

(1)普通运行模式，普通牵引工况下从25kV接触网获取电能。

(2)回送模式，在没有25kV接触网电时，以牵引电机作为发电机，提供牵引EMU所需的辅助三项电源。

(3)外部电源供电方式，没有25kV接触网电压，牵引电机也不发电直接输入外部电源。

三、辅助电源系统正常供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能，所有辅助变流器ACM全功能运行。

2.辅助用电设备全部都连接在辅助母线上。

3.没有负载切断。

四、辅助电源系统一个ACM停机时，供电模式与性能1.一个ACM停机时，由25kV接触网获取电能，因某种原因一个ACM断开，其他所有辅助变流器ACM全功能运行，辅助供电系统处于一个ACM停机模式。

2.此时5辆客车的HVAC的负荷比正常减一半。

3.保持有3辆车的HVAC轮流全功能运行供给全列车。

五、辅助电源系统至少2个ACM可用时，供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能，因某种原因有两个或三个ACM断开，其他所有辅助变流器ACM全功能运行，辅助供电系统处于至少有两个ACM可用模式。

2.此时7辆客车的HVAC的负荷断开(除排废气风扇工作)。

3.无效司机室的HVAC的负荷断开，所有强迫通风的对流加热器负荷断开。

六、辅助电源系统400V母线短路时，供电模式与性能1.由25kV接触网供电，400V母线出现短路，辅助电源系统400V处于此模式。

2.辅助电源系统400V短路模式负载及性能。

(1)Tb车上隔离接触器自动断开，将短路电路部分分离，一半车辆的负载从400V母线上断开。

第三章 牵引系统第一节 概 述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。

受电弓通过电网接入25kV 的高压交流电，输送给牵引变压器，降压成1500V 的交流电。

降压后的交流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。

主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。

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，M 1车和M 2车可分别使用。

另外，整个基本单元可使用VCB 切除，不会影响其它单元工作。

一、系统原理主电路简图如图3-2所示，受电弓从接触网25kV 、50Hz 单相交流电源受电，通过主图 3-2 主电路简图牵引变压器 逆变器 滤波电容器 脉冲整流器脉冲整流器 滤波电容器 逆变器图 3-1 主牵引系统示意图断路器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M1车、M2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。

CRH1A-A车组牵引系统初步分析中车四方车辆有限公司BST公司市场和检修部摘要：本文对CRH1A-A动车组牵引系统重要组成部分做了简要介绍，并对一些软件逻辑及故障原理做了简要分析，阐述网侧脱扣回路及控制回路对LCB及RS 的影响。

网侧脱扣回路受控于LCM、MCM及主变压器状态，控制回路控制LCB和RS的闭合/断开以隔绝故障单元组，控制高压电能否供给主变压器。

来自接触网的25KV高压电（单相交流）通过主变压器变压为903V后流经LCM转变为1650V 直流电，然后分成如下部分：经过MCM后转变成用于牵引的三相交流电，经过ACM后转变成用于空调等用电设备的400V的交流电。

关键词：动车组；牵引；系统；控制1.2.绪论CRH1A-A型动车组是交-直-交电力牵引列车，牵引变流器首先将来自受电弓的单相交流电转换成直流电，这一功能由LCM实现；该直流电又被MCM转换成三相交流电供给三相交流异步牵引电动机，通过对LCM和MCM的控制实现列车的牵引、调速及制动功能。

牵引控制（Propulsion Control）是车辆控制（VC, Vehicle Control）系统中相对独立的一个子系统，它挂在列车基本单元TBU内部的MVB（Multifunctional Vehicle Bus）总线上，通过MVB总线接受司机室的控制命令，也通过MVB总线传送车辆运行信息到主控计算机作进一步的处理与显示。

2 CRH1A-A牵引系统简介动车组牵引系统的主要任务是将主变压器输出的电能转化成动车组轮轴牵引力，各动力单元原则上通过列车总线（WTB）控制，在基本动力单元中的电气设备发生故障时，可全部或部分切除该基本动力单元，不应影响到其它动力单元。

动力单元内部的控制则通过多功能车辆总线（MVB）实现。

PCU是牵引控制的核心，通过MVB总线实施对网侧变流器DCU/L、电动机变流器DCU/M、充电器BCC/I等的监控，变流器DCU/x、充电器BCC/I等均是具有高度自治功能的智能单元，能够独立实现PCU的控制指令并自动将状态信息传送到牵引MVB总线上。

CRH1型动车组牵引系统概述一、牵引系统功用1.牵引系统主要由受电弓、变压器、变流器及三相异步牵引电机组成。

2.受电弓通过电网接人25kV的高压交流电，输送给主变压器降压成900V的交流电。

3.降压后的交流电再输入变流器，通过牵引逆变器变威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。

4.动车组有三个相对独立的主牵引系统，其中两个单元由两辆动车和一辆拖车组成，另一个单元由一辆动车和一辆拖车组成，正常情况下三个牵引系统均工作，当一个牵引系图8－1牵引系统工作原理简图统发生故障时，可以自动切断故障源继续运行。

二、牵引系统操作过程1.高压系统启动时，将电压供给主变压器牵引绕组，牵引系统启动。

2.电机逆变器，由来自司机操控台主控制器的指令启动。

三、牵引系统备用制动控制过程1.当网侧供压暂时失效时(如由于分相区原因)，备用制动即被用于为辅助逆变器提供电源。

2.通过使用车辆动能，可保持牵引DC环节的电压。

3.网侧变流器阻断，电机逆变器控制牵引电机的方式和处于制动模式下的方式一样。

4.注意!仅在速度超过30km/h时使用。

四、牵引系统主变压器功用1.主变压器位于拖车的底架上，一个主变压器包括：(1)一个原边绕组及四个牵引绕组。

(2)一个网侧谐波过滤器绕组，主变压器把高电压变为适用于牵引系统和网侧谐波过滤器的电压。

2.主变压器包含一个适当的电抗器，用于网侧变流器功能，并将线路的干扰电流降低到最低限度。

(1)主变压器为高压系统和牵引系统之间提供电流隔离。

(2)网侧谐波过滤器由一个绕组供电，这个绕组装有熔断器和一个RC过滤器，RC过滤器的作用是根据LCB运行的瞬变现象，减少瞬时电压和辐射。

五、牵引电机基本功能1.牵引电机在牵引模式下，将电力转换成机械动力，在制动模式下将机械动力转换成电力。

2.同一个动车转向架上有2个牵引电动机，采用并联的方式与一个电机变流器连接。

3.牵引电动机受电机变流器电脑监控。

4.牵引电动机安装在转向架构架上。

CRH1型动车组牵引系统功能概述一、牵引系统功能1.牵引系统的主要功能是，将主变压器牵引绕组的AC 电压转换成可变振幅和频率的三相电压，用于对牵引电机进行驱动或制动。

2.驱动时，本系统提供来自网侧的电源。

3.制动时，电源方向相反，牵引电动机变成了发电机。

4.牵引系统还为辅助电源系统供电。

5.驱动和停止时，主变压器牵引绕组的Ac电压被转换成DC输入电压供给辅助逆变器(通过网侧变流器)。

6.制动时，牵引电动机生成的Ac电压被转换成Dc输入电压供给辅助逆变器(通过电机逆变器)。

7.受电弓通过电网接入25kV的高压交流电，输送给主变压器，降压成900V的交流电。

8.降压后的交流电再输入变流器，通过牵引逆变器，变成电压和频率均可控制的三相交流电，输送给牵引电动机牵引整个列车。

二、电机逆变器功用1.电机逆变器转换来自网侧变流器的DC环节电压。

2.供给两个三相异步牵引电动机可变电压和可变频率的电压。

三、预充电单元功用预充电单元在回送与救援模式下，用于对DC环节电压充电达到足以能够使牵引电动机由电机逆变器磁化的程度。

当牵引电动机变为发电机时预充电器失效。

四、牵引电机功用牵引电机置于动力转向架，是三相鼠笼式异步电机。

驱动模式时将电能转换成机械能，制动模式时将机械能转换成电能。

五、齿轮和连轴节功用1.齿轮和连轴节置于动力转向架上，齿轮箱由一个扭力平衡杆连到转向架构架上。

2.齿轮箱降低牵引电机的旋转速度，并将机械扭力传给轮轴。

3.连轴节补偿牵引电机和齿轮装置之间的相对运动。

六、速度传感器功用1.速度传感器的功能，是测量信号并将信号传给计算机系统用于速度计算和指示旋转方向。

2.速度传感器安装在动力转向架的齿轮箱上，每个牵引齿轮箱一个。

3.计算机系统将接收的测量信号用于测量和监控。