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城轨车辆辅助逆变电路

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城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术随着城市轨道交通的不断发展，电客车逐渐取代了传统的燃油客车，成为城市公共交通的重要组成部分。

电客车具有无尾气排放、低噪音、环保节能等优点，受到了广大乘客的欢迎。

电客车在实际运营中面临着较大的电能供给问题。

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术应运而生，解决了这一难题。

城市轨道交通电客车辅逆系统是将车辆上的蓄电池的直流电能转换为交流电能，供电给车辆上的各种设备和系统使用。

辅逆系统通常由逆变器、控制器和电池组等组成。

逆变器将蓄电池的直流电能转换为交流电能，并通过控制器对转换过程进行监测和控制，以保证系统的安全稳定运行。

电池组作为辅助供电系统的能量存储单元，为系统提供电能。

辅助供电技术是指在城市轨道交通电客车运行过程中，通过不同的供电方式为车辆上的设备和系统提供电能。

常见的辅助供电技术包括接触线供电、无线充电和太阳能充电等。

接触线供电是指通过架设接触网，在车辆运行过程中通过集电装置和接触线之间的接触，将电能传输到车辆上。

无线充电技术则是通过电磁感应原理，将电能无线传输到车辆上。

太阳能充电技术则是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，为车辆提供电能。

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术的应用，能有效解决电客车供电问题，并提高电客车的使用效率和运行稳定性。

辅逆系统可以将电能从蓄电池转化为适用于车辆上各种设备和系统的电能，确保车辆稳定运行和设备正常工作。

辅助供电技术可以根据实际需求选择最合适的供电方式，提高供电效率和车辆运行的可靠性。

辅逆系统和辅助供电技术的应用还可以降低电客车的能耗和运行成本，减少对环境的影响，提高城市轨道交通的可持续发展能力。

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术在城市公共交通领域发挥着重要的作用。

通过科学合理的设计和应用，可以有效解决电客车的供电问题，提高电客车的使用效率和运行稳定性。

这对于城市交通的发展和提升乘客出行体验具有积极的意义。

城市轨道交通车辆辅助逆变器

城市轨道交通车辆辅助逆变器

2 辅助逆变器的构成及功能
2 辅助逆变器的构成及功能
2. 控制电路 （1） 门极驱动单元。 ① 每一个门极驱动单元为一个IGBT模块服务，GDU 单元与相应的IGBT就近布置。 ② 门极驱动单元接受控制器的命令，驱动IGBT的开关。 ③ 门极驱动单元与控制器之间采用光纤传输，将蓄电 池电路和高压电路隔离开，同时也避免控制系统受到 干扰。 （2） 低压电源。低压电源为DCU提供±24 V电源， 为GDU提供+24 V电源，为传感器提供±24 V电源， 为内部风扇提供±24 V电源。 （3） 测量传感器。 ① 电流传感器。电流传感器用于输出相电流助逆变器的三个主要子系统是三相逆变器、DC链接电容器和过压斩波器。内部控制计算机 对这三个子系统进行监控。辅助逆变器直接与DC链接电压连接，将DC电压转换为一个三相电 压AC 660 V。三相电压变压转换为额定二次电压后，向列车辅助供电系统供应。三相过滤器 削弱了所有逆变器中的谐波，因此总的谐波畸变少于基础频率（50 Hz）的10%。三相变压器 将逆变器的输出电压转换成辅助供电系统的额定电压。它用来隔离高压系统和辅助供电系统。 辅助逆变器的简易电路如图3-1所示。
城市轨道交通车辆辅 助逆变器
1 辅助逆变器的电路组成
辅助逆变器可将直流电转换成恒频恒压的三相交流电。目 前，在城市轨道交通与轻轨辅助供电系统中，辅助逆变器 大都采用IGBT(或IPM)模块构成，其大致方案有以下几种： （1） 斩波稳压再逆变，加变压器降压隔离。 （2） 三点式逆变器加变压器降压隔离。 （3） 电容分压两路逆变，加隔离变压器构成12脉冲。 （4） 二点式逆变器加滤波器与变压器降压隔离。 （5） 直-直变换与高频变压器隔离加逆变。 （6） 二点式逆变器加滤波器构成6脉冲。 这些方案不但各有特点，而且都能满足城市轨道交通或轻 轨车辆的要求。 辅助逆变器电路由辅助电路熔断器、输入电感器、充电电 路、逆变器模块、输出三相变压器、三相电抗器、三相电 容器、测量变压器等组成。

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术
城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术是城市轨道交通系统中非常重要的一环。

随着城市轨道交通系统的快速发展，电动车已经成为城市轨道交通的主要交通工具。

为了
保证电动车的正常运行，必须对其进行逆变器系统和辅助供电系统的优化设计。

1.辅逆系统
轨道交通电客车辅逆系统主要是指用于调节电动车驱动电机功率输出方向的逆变器系统，其主要作用是将电池直流电转换成交流电，并通过变频控制电机输出功率的大小和方向。

若电动车以一定速度行驶，但驾驶员必须从油门踏板上拿走脚，此时辅逆器将接受来
自电动车的电能而不发热，同时将失控的电能逆向输送给电池，以保证电动车系统的安
全。

辅逆系统可以提高电动车的行驶效率，节省能源，减少对环境的污染。

但逆变器系统
在实际运行中常存在一些限制，例如逆变器的输出功率及工作温度等，这就需要对辅逆系
统进行进一步优化设计以使其更加可靠和稳定。

2.辅助供电系统
城市轨道交通电客车辅助供电系统主要是负责为车内的电子设备和乘客提供所需的电能，例如车内照明，制动灯和空调等。

辅助供电系统采用直流供电方式，由主电池提供电能，通过DC-DC转换器将其转换成所需的低电压直流电。

辅助供电系统是车辆供电系统中
的一个重要组成部分，其安全性和稳定性直接影响到电动车的正常运行。

为了提高辅助供电系统的稳定性和可靠性，必须采用优化设计的转换器和过滤器等电
子元件，以减少系统中出现的电磁干扰和噪音。

同时，对辅助供电系统的维护和保养也至
关重要，例如定期检查并更换设备中的电子元件，保持设备内部通风良好，以防止发生过
热和短路等故障。

城市轨道交通APS(SIV)故障处理

城市轨道交通APS(SIV)故障处理
（3）出库前司机进行送电后的动态试车时，要特别关注SIV的 运转情况，发现故障或异常要及时报修，尽量将隐患留在库 内。
（4）列车在运行中，要时常翻看列车监控显示屏的辅助电源 界面，出现SIV输出异常时，要及时申请掉线，就近入库，避 免故障扩大，影响全线的运营秩序。
TRANSITION 过渡页
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案例分析
分析： （1） 扩展供电未启动，从故障现象来看，未启动的原因属于通 信不良，即TCMS对扩展供电的监控通信中断。 （2）当一台SIV不能自动恢复时，需要进行人工复位或者重新启 动SIV控制电源。当SIV报轻故障停机后，按下“复位”按钮，逆变器 控制模块将尝试从故障恢复到正常状态。 （3）在处理SIV故障的过程中，司机应当密切关注风压表显示和 空压机的状态。
车站人员 ●客运公司车站工作人员配合列车司机做好乘客的疏散和引导
TRANSITION 过渡页
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案例分析
案例1： 案例2：
案例分析
案例1 ：一个SIV故障
1.事件概况：2014年11月10日，某城市地铁某线路2119次列车 从A站发车后，运行至区间时列车监控显示屏弹出1号SIV故障提 示，司机进入辅助电源界面，发现故障SIV输出为零，扩展供电 未启动。风压表下降，但主空压机不启动打风。
应急处理 应急处理
阶段 负责人
行动
应急处 理
列车司机
两个SIV故障： ●维持列车进站； ●进站后将主手柄回零按压复位按钮； ●复位本端“SIV控制”空开，若本端恢复，则运行至终点站复位尾端空开 ，若尾端也恢复则继续运行，若尾端不能恢复报行调掉线； ●复位本端“SIV控制”空开后若不能恢复，报行调当前站清客掉线，清客 后复位尾端空开，若尾端SIV恢复则当前站返空回场； ●若两端复位后均不能恢复，司机报行调申请救援。

城轨车辆主型电器—辅助逆变器的检查与维护

城轨车辆主型电器—辅助逆变器的检查与维护

第十三节 辅助逆变器
二、AC380V子系统的结构及特点
3、 C380V子系统的特点
第十三节 辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理
1、 辅助逆变器的组成 辅助逆变器(ACM)是车辆的核心部件，其作用是把直流电转换3相工频 交流电，主要包括控制单元、电容器、工GBT元件、过压电阻、散热器。
第十三节 辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理
2、 3相逆变器的电路结构 3相逆变器由六个IGBT元件组成。 V1, V3,V5构成正组元件，V2, V4, V6构成负组元件，其中V1. V4构 成A相，V3, V6构成B相，V5, V2 构成C相。
图1 3相逆变器的电路结构
第十三节 辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理
第十三节 辅助逆变器
五、辅助逆变器的保护
(1)输入到每个辅助逆变器的DC1500V线跳有熔断器保护。 (2)输入过压和欠压的保护 (3)输出过流保护 (4)输出过压和欠压的保护 (5)输出缺相保护 (6)过热保护
第十三节 辅助逆变器 三、辅助逆变器的工作原理
3、 PWM控制技术 面积等效原理
图2 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲
第十四节 牵引逆变器 三、辅助逆变器的工作原理
3、 PWM控制技术 面积等效实例
图3 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形
第十三节 辅助逆变器 三、辅助逆变器的工作原理
3、 PWM控制技术 用PWM波代替正弦半波
图4 用PWM波代替正弦半波
第十三节 辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理
3、 PWM控制技术 用PWM波代替正弦半波
图5 等效正弦波的PWM波形
第十三节 辅助逆变器
三、辅助逆变器的工作原理

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术

城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术随着城市化进程的加快，城市交通问题日益突出，如何解决城市交通拥堵、污染等问题成为城市发展的重要课题。

城市轨道交通作为城市快速、高效、环保的交通方式，受到越来越多城市的关注和推崇。

而城市轨道交通的电客车辅逆系统及辅助供电技术更是其重要组成部分，对城市轨道交通的正常运行和提高运行效率具有重要作用。

一、电客车辅逆系统电客车辅逆系统是指在轨道交通中，通过将电动机逆变，将电能转换成换流电能，从而将对电网的负载反馈到电网中。

电客车辅逆系统实现了对电网的有功和无功功率的要求，大大提高了电网的利用率，优化了电力系统运行的效率。

电客车辅逆系统具有以下特点：1、节能减排：通过电客车辅逆系统，可以将电网中的电能进行有效的回馈和利用，节约能源资源，减少能源浪费，减少对环境的污染。

2、提高电网稳定性：由于电客车辅逆系统能够将电能进行有效地回馈到电网中，可以对电网的电力负荷进行平衡，优化了电网的运行效率，提高了电网的稳定性。

3、降低运行成本：电客车辅逆系统的运行能够减少对传统的发电设备的依赖，减少了电网的运行成本，降低了城市轨道交通的运营成本。

二、电客车辅助供电技术为了确保城市轨道交通的正常运行和安全性，电客车辅助供电技术是必不可少的。

电客车辅助供电技术是指在电客车行驶过程中，对电能进行有效的供电，保障电客车的正常运行，并且在特殊情况下实现对电客车的辅助供电。

电客车辅助供电技术具有以下特点：1、提高电客车的牵引性能：在额定运行区间内，利用电客车辅助供电技术可以提高电客车的牵引性能，实现电客车的高速、高效、稳定运行。

2、保障电客车的安全性：电客车辅助供电技术能够及时对电客车进行有效的供电，保障电客车的正常运行，并且在紧急情况下提供备用电源，确保乘客的安全。

3、提高运行效率：电客车辅助供电技术可以对电客车的供电进行有效的管理和控制，优化了电客车的运行效率，提高了城市轨道交通的运输能力。

在城市轨道交通的运行中，电客车辅逆系统及辅助供电技术已经得到了广泛的应用，并取得了显著的效果。

城市轨道交通车辆技术《SZP1列车的辅助逆变器》

SZP1列车的辅助逆变器图2-3是SZP1列车的ACM电路构成示意图，由DC-link 电容器、三相逆变器、过压斩波器、控制计算机(DCU/A)、24V 直流低压电源、电压传感器、电流传感器和温度传感器等，与MCM类似。

1.DC-link电容器〔1〕DC-link电容器ACM 中的DC-link电容器是一个能量缓冲器。

电容滤波器稳定直流侧电压，保证有足够的电流供应逆变器，使直流侧电压波动限制在允许的范围内，从而实现逆变器的精确控制。

DC-link电容器由两片并联的电容器组成，两个电容处于相同的外壳内。

实际上可以把它们看成是一个电容器。

〔2〕放电电阻电路中有两个放电电阻，与DC-link电容器并联。

关闭列车时，如果正常放电出现故障，放电电阻负责将DC-link电容放电，使电容电压在5 分钟内下降至50V。

2.三相逆变器〔1〕IG BT模块图2-4 逆变相在ACM上有三个逆变相，即U、V 和W，如图2-4所示。

每相有两个IGBT模块。

每个IGBT模块包括一个IGBT器件和一个在IGBT的集电极和发射极之间反向关联的反应二极管。

工作时，通过门极驱动单元〔GDU〕向门极终端输入控制电压信号，使IGBT在“开通〞和“关断〞两个状态快速切换。

〔2〕GDUGDU 根据DCU/A命令，驱动IGBT开通和关断。

GDU 还具有检查相位短路故障的功能。

每相有两个GDU，即每个IGBT 模块一个。

逆变相和过压斩波器的GDU硬件相同，但软件不同。

GDU 由+24V低压电源向供电。

GDU 应尽可能与IGBT模块靠近安装，使门极和监控电缆尽量缩短，防止受谐波干扰影响。

DCU/A与GDU之间通过光纤进行信号传输，从而实现控制系统与高压系统的电隔离，并能降低各种干扰的影响。

IGBT模块电缆与GDU 通过连接插销进行连接。

使用环形端子把电缆连接到IGBT模块上。

GDU 上的门极端子用于短路验证。

GDU 配有一个反应电路。

因此，DCU/A 能够对GDU 和IGBT 的状态进行快速响应。

辅助逆变电路结构

辅助逆变电路结构随着电力电子器件IGBT的发展，城轨车辆辅助供电系统由过去的单一形式逐渐发展为设计多样化，满足了城轨车辆在不同时期的不同需求。

辅助逆变电路结构按逆变器电路原理的不同，分为先斩波（升/降压斩波）后逆变方式和直接逆变方式。

从逆变器的电路构造来分，分为双逆变器型和单逆变器型。

其中，双逆变器型又分为串联型与并联型。

单逆变器型又分为先经升/降压稳压后逆变型和直接逆变型。

这些逆变器均采用二电平逆变方式。

（1）按逆变器电路原理选型。

①先斩波（升/降压斩波）后逆变方式(DC-DC-AC)。

将高压直流电通过斩波器转换为较低/高直流电压，通过逆变装置输出交流电。

此电路主要由单管DC/DC斩波器、二点式逆变器、三相滤波器、隔离变压器和整流电路组成。

在DC-DC-AC方式升/降压斩波中，升压斩波的系统应用在网压为DC750V的场合，降压斩波的系统应用在网压为DC1500V的场合。

采用升/降压斩波的目的是使逆变器的输入电压稳定，当负载变化或电压波动时，保证斩波器有稳定的输出电压。

德国Siemens公司制造的车辆多采用此项技术。

②直接逆变方式（DC-AC）。

这种方式是地铁车辆辅助逆变电源最简单的基本电路结构形式。

它将高压直流电通过逆变设备直接逆变输出交流电，供列车使用。

开关器件通常可采用大功率GTO、IGBT或智能功率模块（intelligent power module，IPM）。

辅助逆变电源采用直接从受电弓或第三供电轨受流的方式，逆变器按V/F 等于常数的控制方式，输出三相脉宽调制电压采用变压器隔离向负载供电。

这种电路的特点是电路结构简单，元器件使用数量少，控制方便，但逆变器电源输出电压容易受电网输入电压波动的影响，功率电子器件（如IGBT）环流时承受的DU/DT较大，特别是在高电压的情况下（DC1500V供电系统再生制动时，网压可达2 000 V）。

Bombardier 公司多采用此项技术，应用于长春生产的车辆中。

城市轨道交通车辆辅助供电系统概述


2 辅助供电系统的基本特性
车辆设置了3条中压母线接触器电路，辅助供电系 统的中压母线由并联的辅助逆变器供电，中压母 线贯穿于整趟列车，对整趟列车的中压负载同时 供电；母线接触器用于对辅助电源与中压母线进 行隔离。正常情况下，母线接触器处于闭合状态， 并且所有的辅助电源处于并联供电模式；当发生 母线短路故障时，母线接触器可以将短路母线隔 离，确保至少有1台空压机可以正常工作。 根据对交流负载的计算，辅助供电系统须向8节编 组列车提供的最大总功率约为370 kW。考虑到任 意一台辅助电源故障时不切除车辆负载，在A、C 车上各安装一台SIV，每台SIV的输出功率总容量 为160 kW；在A车上安装一台蓄电池充电机 （DC/DC），输出功率总容量为30 kW。8节编 组列车配置4台SIV、两台蓄电池充电机，SIV通过 并联供电向8辆编组列车的负载供电。
城市轨道交通车辆辅 助供电系统概述
1 辅助供电系统的供电和备组成
辅助供电系统的运行独立于牵引系统，为保证辅助供电系统的 高可用性及通过断电区时避免电压中断，设置列车DC 1 500 V辅助专用高压母线。通过辅助专用高压母线将列车4台辅助 电源输入端并行连接起来，并设置母线熔断器F1进行保护。车 辆辅助供电系统的作用是保证动车组主电路设备正常工作，为 能自动控制动车组提供条件，并使动车组具备良好的乘坐条件。 1. 辅助供电系统的供电 辅助供电系统是向列车提供交流380 V和低压110 V的供电系 统，系统主要包括辅助逆变器（将直流1 500 V逆变成三相交 流380 V、50 Hz）、蓄电池充电机（将直流1 500 V转换成直 流110 V电源）、蓄电池（备用电源，提供DC 110 V电源） 等。 辅助供电系统的主要供电线路如下： （1） 通过受电弓从接触网直接取得1 500 V的电压。 （2） 通过充电机熔断器向充电机提供1 500 V的电压。 （3） 通过辅助熔断器向辅助逆变器提供1 500 V的电压。 （4） 通过辅助母线式熔断器和辅助母线接触器向另一单元列 车的辅助供电系统提供1 500 V的电压。

诚实轨道交通车辆辅助逆变器的检修[资料]

目录一、逆变及工作原理 (1)1、逆变的概念 (1)2、脉宽调制 (1)3、切断ACM (1)4、启动信号ACM系统 (2)二、辅助逆变器的主要结构及控制电路 (3)1、辅助逆变器电路组成 (3)2、辅助逆变器系统的主要部件 (3)3、辅助逆变器模块的控制电路 (6)4、IGBT介绍 (9)5、充电及启动 (9)三、辅助逆变器的控制 (10)1、辅助载荷电压及频率控制 (10)2、AC电流限制 (10)3、载荷及DC网电压的整体 (11)4、DC─遏流 (11)5、DC电压过压保护控制 (11)四、辅助逆变器的检修 (12)1、辅助系统故障诊断 (12)2、通用的诊断及自检 (12)3、自诊断 (12)4、电源电路实验 (13)5、辅助逆变器常见故障及处理方法 (13)结束语 (20)参考文献 (21)摘要：列车主要通过辅助逆变器来输出三相交流供辅助电机工作，同时再经过整流输出直流电供列车蓄电池及应急电池充电使用。

ACM包括三个主要子系统：三相逆变器、DC链接电容和过压斩波器相。

DCU 装备有大规模的的诊断及故障追踪系统以减少维护量及时间。

关键词：辅助逆变器、结构、工作原理、故障、检修。

引言随着我国城市规模的不断扩大，城市经济的快速发展和现代化水平的提高，轨道交通已成为我国各城市公共交通体系的最佳选择，得到了很大发展。

车辆是轨道交通中运送乘客的重要工具，车辆的数量、品种、质量和技术水平直接影响城市轨道交通发展规模和速度。

在列车各系统中，辅助系统直接通过受电弓从接触网获得1500V高压电，起了不可或缺的作用，而辅助逆变器又是辅助系统的核心部件。

整个辅助电路由逆变器、蓄电池及相应的部件组成，而列车主要通过辅助逆变器来输出三相交流供辅助电机工作，同时再经过整流输出直流电供列车蓄电池及应急电池充电使用。

辅助逆变器的工作状态正常与否直接影响整列车的功能。

因此，保障列车辅助逆变器电路高效、可靠、安全的运行是极其必要的。

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城轨车辆辅助逆变电路目录第1章引言 (1)第2章城轨车辆辅助逆变电路工作原理 (2)2.1城轨车辆辅助逆变电路基本组成 (2)2.2工作原理 (2)第3章城轨车辆辅助逆变电路常见故障及原因分析 (4)3.1散热风扇故障 (4)3.2辅助逆变器故障 (5)3.3辅助逆变器200％过载保护故障 (7)3.4逆变器过流保护 (7)3.5辅助逆变器自动重启故障 (8)第4章城轨车辆辅助逆变电路故障预防 (10)4.1散热风扇故障处理 (10)4.2辅助逆变器解决故障的措施 (11)4.3辅助逆变器200％过载保护故障预防 (12)4.4逆变器过流保护 (12)4.5辅助逆变器自动重启故障改进 (13)第5章结束语 (15)参考文献................................ 错误!未定义书签。

第1章引言地铁车辆辅助供电系统在车辆上是一个非常重要的系统，车辆上除动力用电（即牵引电机所需电）是通过牵引逆变器提供外，其它设备用电均是通过车辆辅助供电系统提供。

而辅助逆变器（以下简称SIV）又是辅助供电系统的核心，它将接触网DC1500V电压转化为不同等级的电压，通过列车贯穿线传输给车辆的各个用电设备，从而保证了列车上各设备的正常运作。

城轨地铁车辆的辅助电源系统是机车的重要组成部分，担负着除机车牵引系统主电路以外各种装置的供电任务，如牵引/制动控制装置的控制电源，各冷却用风机、变压器冷却用油泵、变流器冷却用水泵、制动/受电弓等各种气动机械装置提供风源的空气压缩机、空调、通风机等辅助电动机的三相交流电源，电热器、冰箱、信息显示装置的电源等等。

机车辅助电源系统由三相交流辅助电源系统和直流电源系统组成。

每列车采用两台辅助逆变器，辅助逆变器将1500V接触网提供的直流电逆变处理后为车辆提供两组电源：一组为380V、50Hz的三相交流电，提供给空调、电暖器、电灯、空压机等设备。

当一台辅助逆变器发生故障后，另一台辅助逆变器通过扩展供电单元向整列车供电，维持车辆的基本工作。

第2章城轨车辆辅助逆变电路工作原理2.1城轨车辆辅助逆变电路基本组成每列列车共设置2台辅助逆变器，分布在A1和A2车。

辅助逆变器主要给车辆提供三相交流380V（220V）电源，为整列车的空调、空气压缩机等提供稳定的工作电压。

辅助逆变器具有过压保护、欠压保护、过流保护、过热保护、三相不平衡保护等，如果某台辅助逆变器因故障保护，将被封锁逆变脉冲，无输出电压，另一台辅助逆变器可通过扩展供电电路为整列车的基本负载供电，空调减载运行。

车辆辅助供电系统采用集中式供电（SIV安装在带有司机室的拖车上），如图1所示，它主要包括两个逆变群组成的辅助逆变器、一个整流装置和一个DC-DC 斩波装置。

首先通过辅助逆变器将DC1500V逆变为AC380V给车上相应负载供电，同时通过整流装置将AC380V整流成DC110V供给车辆上的控制电路及给蓄电池，最后通过DC-DC斩波装置将DC110V斩波变为DC24V给车上相应负载供电。

从图1可以看出，地铁车辆SIV装置中的每个逆变群均设有1个HK（接触器），在1、2群分支回路前设置了1个IVLB（接触器），在1、2群合流后设置了1个3phMK（接触器）。

图1地铁车辆辅助供电系统的基本组成2.2工作原理SIV内部逻辑图如图2所示，SIV启动时序图如图3所示。

SIV在未启动时，HK主触点在闭合状态；升弓后，当SIV中的电压传感器DCPT1检测到接触网电压大于900V后开始计时，1s后系统开始给每个群发“HK断开”指令，从而使每个群的HK10NR（HK20NR）得电，最后使每个群的HK得电，此时HK主触点断开，同时将HK的状态反馈给逻辑部。

当各群接收到“HK断开”的指令后4s，逻辑部开始给“IVLB、3phMK导通”指令，使每个群的LB10NR（LB20NR）、3phMKAK1（3phMKAK2）继电器得电。

IVLB 最终的导通由LB10NR、LB20NR串联确定，只有两个群的IVLB导通指令同时成立，即LB10NR、LB20NR在允许的时间内都得电，IVLB才能导通并给逻辑部闭合的反馈指令。

当IVLB的导通指令和反馈指令之间相差大于1s时，系统报“IVLB 动作不一致”故障。

图2SIV内部逻辑图第3章城轨车辆辅助逆变电路常见故障及原因分析3.1散热风扇故障为降低列车噪声，宁波轨道交通2号线一期列车SIV散热风扇设计为高低速两挡工作模式。

当散热风扇工作在低速挡时，散热风扇风速低噪声也低；当散热风扇工作在高速挡时，散热风扇风速高，冷却效果提升，同时噪声也有一定升高，但符合标准。

具体来讲，当列车SIV实际负载小于70%额定负载时，散热风扇工作在低速挡；当列车实际负载超过70%额定负载时，散热风扇工作在高速挡。

由于风扇电机负载为风机，SIV散热风扇调速控制采用了比较少见的Y/△变换调压方式，即通过切换散热风扇电机绕组接线（Y接法或△接法）改变定子电压的方法进行调速，实现高低速挡切换。

具体来讲，当断路器K4、接触器K11、K12闭合时，为Y接法，风扇工作在低速挡；当断路器K4、接触器K11、K13接触器闭合时，为△接法，风扇工作在高速挡。

故障列车回库后，对SIV散热风扇接线进行检查，发现断路器K4跳开，用万用表测量散热风扇电机U、V、W三相绕阻阻值，发现W相阻值为零。

手动转动风散叶片有明显的不顺畅及轴承异音，确认为散热风扇电机故障。

为进一步确认故障原因，对散热风扇电机进行了拆解检查,发现风扇电机后轴承烧损,内部绕阻有打火烧痕。

初步确认风扇故障原因为风扇电机后轴承烧损，导致风扇电机的定转子接触使风扇电机接地，使断路器K4保护跳开。

进一步对散热风扇电机的转子进行检查，发现电机转子轴承N端有过热变色痕迹，D端情况较好。

下载SIV相关数据进一步分析，故障列车当天SIV的实际负载并未达到SIV额定功率的70%，因此确定散热风扇应处于低速工作状态。

结合散热风扇电机的结构，可以确定在低速工作模式下，散热风扇电机转子发热严重，热量传导至轴承，引起转子轴承温度过高变色。

轴承D端为进风口，安装了风扇叶片，电机带动叶片转动，吸入空气，空气流通较快使轴承D端更容易散热。

而轴承N端为自然冷却，没有很好的散热途径，热量聚集导致轴承油脂蒸发，进而导致风扇电机烧损。

后续其他列车也同样发生过此类故障，拆解散热风扇检查发现故障现象一致，说明故障隐患普遍存在，而非单一故障。

为了验证上述分析的散热风扇电机在低速工作模式下电机发热严重的结论，重新装配了1台风扇进行模拟测试。

发现风扇在低速模式下运行3h后，测得N端轴承运行温度达到了116℃（环境温度为28℃），温升达到88K，而技术规格书要求为50K，严重超过标准。

而在电机的内部出厂测试中，只是要求“进行30min的测试”，测试时间较短，因此电机厂家未能发现散热风扇电机低速模式下发热严重的问题。

在风扇厂家的出厂测试中，测试温升的方法为“直接测试电机外端盖（D端）温度”，测得温升为48.1K，符合技术要求。

而实际情况下，电机外端盖处（D端）温度与电机N端轴承处温度存在较大差异，电机外端盖处（D端）温度比电机N端轴承处温度低，因此风扇厂家的测试方法不合适,也导致问题未能及时发现,最终导致存在该问题的散热风扇装备到了列车SIV中。

3.2辅助逆变器故障在地铁进行运行的过程中，车辆的辅助逆变器主要出现的故障问题是接触器的触点不相同的情况，这就会影响辅助逆变器的正常运行，辅助逆变器中存在HK，这种的故障现象出现的原因就是HK的状态不是稳定的状态。

导致HK状态不稳定有两方面的因素，一方面是主要的接触点不稳定的基础，使辅助接触点出现断开的情况，另一方面主要是因为辅助的接触点的接触出现问题，不管是主接触点还是辅接触点出现问题，都会导致地铁车辆的辅助逆变器的运行出现故障。

我们知道，分散式供电和集中式供电是辅助逆变器的主要供电类型。

一个地铁线路的辅助供电系统需要在列车上安装SIV，此时使用的就是集中式的供电，在这种方式下，系统装置包含的部分有：DC-DC斩波装置一个、辅助逆变器两个、整流装置一个。

集中式类型采用的辅助逆变电源为SPWM调制辅助逆变电源，分散式方式则采用的是十二脉冲辅助逆变电源。

、通常逆变器经常会由于通常的电流和电压原因造成内部的电路损坏，此外还可能因为逆变器内部的元件老化而造成故障。

而地铁辅助逆变器则是一直工作在高频的情况下，其工作的环境是比较恶劣的。

因此在地铁运行中，逆变器经常可能出现故障。

而经常出现的故障是功率开关器件的开路故障与直通故障。

短路故障一般是由于当列车系统发出错误的驱动信号或者雪崩击穿而造成的。

逆变器IGBT电路提供的电压过小的时候，IGBT就会自动地退出饱和导通区然后进入线性放大区，这时候电阻则会增大，这直接导致的结果就是电路元件过热，从而造成毁坏。

而一般器件出现破裂或者焊接脱落和电路板损坏都会导致开路故障。

由于电路内部有自动保护的功能，在发生短路的时候故障会被快速地隔离，当检测困难时，则会使用植入熔丝从而转为开路故障进行处理。

当IGBT出现短路故障的时候，如何去进行判断呢？我们可以通过检测IGBT的发射极与集电极之间的电压对故障进行判断。

当出现短路的时候，慢关断会使得故障的功率管出现软关断的情况。

出现开路的时候，故障就会使得功率管的相电压减小，系统内部本身的欠压保护是无法全部弥补功率管的功率缺失的。

当辅助逆变器内部元件出现开路时，驱动电压会使内部元件无法导通，这个时候，电压缺失，输出电压的波形不会像以前的正常工作时候的波形，而是会发生畸变。

对于梯阶波合成逆变器来讲，造成的影响更多，比如会造成低次谐波无法被抵消，而增强了输出电压中的谐波。

当辅助逆变器正常工作的时候，电路中桥臂的输出功率是较大的，当出现故障后则会大大减少桥臂的输出功率。

在地铁车辆的辅助逆变器出现问题时，首先应该针对故障点进行一一排除工作，主要就是针对辅助逆变器中的主接触点和辅接触点两个方面的接触点进行排查，如果在进行排查中是HK中的主接触点没有出现接触不好的情况，就应该考虑对辅接触点的接触问题进行检查，进行排查的主要方式是将正常运行的辅助逆变器中的主接触点和出现故障的辅助逆变器中的主接触点之间进行交换工作运行，如果在几天之后，故障点的辅助逆变器中的主接触点仍然可以在正常运行的辅助逆变器中进行工作，那么就说明这个故障点中的辅助逆变器主接触点没有问题，故障出现的原因和主接触点没有联系，就需要在辅接触点进行故障检查。

在HK中，辅接触点可能不只有一个，所以对于有几个辅接触点的情况，需要进行一一排查处理，首先应该针对这些辅接触点的外形进行检查，然后对他们的电阻进行检测工作，对于电阻的情况进行分析，如果在几个辅接触点中某一个接触点的电阻较其他几个辅助逆变器的电阻高，这就说明是这个接触点出现故障问题，所以就需要针对这一接触点进行更加详细的分析，找出故障出现的具体原因，以便采取相应的措施进行及时的补救，保障地铁车辆的正常运行。