CRH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。

・机械研究与应用・２０１３年第１期（第２６卷，总第１２３期）　检测与控制　

通过比较风机和电机自由端的时域波形，波形中　削波较多，波形不规则的风机为故障设备。后期对其　

进行叶轮清灰后，振动数值恢复到正常范围以内。　

图７电机１号测点时　图８风机４号测点时　域波形图　域波形图　

４结语　

通过分析两种不同连接方式的风机和电机，可得　出以下结论。　（１）对于不同转速的风机和电机，通过振动幅值　

最大处对应的频率判断故障设备。　（２）对于相同转速的风机和电机，首先考虑振动　

幅值的大小，大的初步判断为故障设备。　

（３）对于相同转速的风机和电机，如果振动幅值　

大小相近，同时报警，那就必须再比较。　两设备的时域波形，波形中削波较多，波形不规　

则的为故障设备。以上三点可以应用到各类相似连　接方式的风机、水泵等设备点检及检修当中，更好的　

解决设备使用中的各类问题，防止发生相关争议。　

参考文献：　

［１］韩捷．旋转设备故障机理及诊断技术［Ｍ］．北京：机械工业出　版社，１９９７．　

（上接第１２６页）　冷却通风道上焊接多组吊耳，通过吊耳挂在车体　

底架下方，ＣＲＨ３Ｇ车体底架是由铝合金挤压型材拼　

焊而成，为中空网状结构，并设置有吊装车下设备用　

的通长ｃ型槽，同时在底架区域涂刷４—５ｍｍ厚阻尼　浆进行转向架区域隔音降噪，ｃ型槽内布置２８组滑　

块，滑块组由滑块、Ｍ１０Ｘ５０一Ａ２—７０不锈钢螺栓、防　

松螺母及垫片组成，冷却风道每个吊耳可以通过１～　２个不锈钢调整垫片进行调平，调整垫片与车体ｃ型　

槽的接触面需要涂抹防腐润滑油进行电腐蚀防腐。　同时，风道法兰口与隔墙上的法兰口相连　Ｊ，通过２０　

组紧固件紧固，中间用橡胶垫和密封胶密封。　

出风口１和出风口２分别与转向架上的牵引电　

机进风口相连，风道内部空间符合空气流体力学，并　通过流体力学计算，确保出风口１与出风口２的出风　

量和风压一致，车体未落转向架前冷却风道现场安装　图如图５所示。　¨１“　“　’’　・’　．．¨＿．・’。．－¨¨　－　。¨¨¨　。　¨　。　¨。　＂。。．｜¨１．。　．｜¨　‘．．１｜　。。　

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。

第七章 CRH5型动车组牵引传动系统

第一节 概 述

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。牵引传动系统工作原理示意图如图7-1-1所示。

变压器

变流器牵引 电机高压电缆受电弓接触网

图7-1-1 牵引传动系统工作原理示意图

CRH5型动车组牵引系统主变压器使用油冷方式，牵引变流器使用成熟的IGBT技术。异步

牵引电机的功率为550kW，采用体悬方式，由万向轴传递牵引力。动车组有两个相对独立的主

牵引系统，每个牵引单元配备一个完整的集电、牵引及辅助系统，以实现所需的牵引和辅助

电路冗余，其中一个单元由3辆动车加1辆拖车构成（M-M-T-M），另一个单元由2辆动车加2辆

拖车构成（T-T-M-M）。动车组编组及动力设备的配置见图7-1-2。

图7-1-2 牵引设备的布置

- 190 - 每个动力单元带有一个主变压器和受电弓。在正常运行中，每列车只启用1个受电弓。

每个牵引动力单元的牵引设备都由下列设备组成:

1．一个高压单元，带受电弓和保护装置；

2．一个主变压器；

3．两套或三套IGBT水冷技术的主牵引套件；

4．四台或六台异步牵引电机，底架悬挂，最大设计负载550kW（轮缘处功率）。由于每台

电机是由一个独立的牵引逆变器驱动的，在同一车辆内轮对间轮径差最大为15mm的情况下，

无需减小负载。每节动车装有两台牵引电机。

正常情况下，两个牵引系统均工作，当一个牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，

继续运行。

第二节 牵引传动系统

7.2.1 牵引/电制特性（包括技术参数）

在正常负载条件下（定员载客）、平直线路、车轮平均磨耗（即车轮直径为850mm）和网

压在22.5KV AC-29KV AC范围内电压时，列车的牵引性能如下：