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动车组电传动系统技术标准体系介绍

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近年来，时速200～250 k m和300～350 k m速 度等级的动车组在国内已经大批量运用，其中安 装 在 动车 组 上 的电传 动 牵引系 统作为 机 车 的原 动力，成为机车运行的核心系统。随着我国动车 组电传动系统集成技术的不断成熟和积累，已将 各类 科 技创 新成 果 和国际先 进 技 术 标准 纳 入技 术 标准体系。搭建 具备完 全自主知识 产权的动车 组电传动系统技术标准平台是当前的重点工作之 一。
（3）绝缘配合 绝缘配合是指根据设备的使用和周围环境 来合理选择设备的电压等级和绝缘水平的方法。 欧洲标准E N50124 第2部分 对轨道交通产品如 何选 择 合 适 的爬 电 距 离 和电气 间 隙 提 供了具 体 的方法，并规定了如何进行过电压防护。目前，已 通过快速制订程序，上升为国际标准I E C 62497 第2部分。 国内同类的行业标准有T B/T 3251.1－2010 《轨 道交通绝缘配合 第1部分 基本要求 电工 电子设备的电气间隙和爬电距离》，正作修改，修 改后等同于IEC 62497-2：2010。 （4）组合系统试验 目前定义的组合系统试 验主要是针对变流 器、电动机及控制系统的电传动系统组合试验， 用以验证组合系统及各部件的相关性能。国外最 新技术发展趋势是进一步扩大组合部件内容，如 牵引变压器等。 组合试验的国际标准有I E C 61377-1：2006 《轨道交通机车车辆 第1部分 逆变器供电的交 流电动机及其控制系统的组合试验》，IEC 61377 -3：2002《轨 道交通机车车辆 第3部分 间接变 流 器 供电 的交 流电 动 机 及其 控制系 统 的 组合 试 验》。日本在I E C标准的基础上充实了试验方法 的内容，制定了J IS E6102《铁道车辆交流牵引电 动机试验方法》。
国家标准GB/T 21562－2008《轨道交通可靠 性、可用性、可维修性和安全性（R A MS）规范与 示例》等同IEC 62278：2002，内容完全一致。IEC 62278-2《轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安 全性（R AMS）规范与示例 第2部分 IEC 62278-1 中安全性的应用指南》、I E C62278-3《轨道交通 可靠性、可用性、可维修 性和安 全性（R A M S） 规范与示例 第3部分 I E C 62278-1中的机车车 辆R A M应用指南》正处转版为国家标准之中。
（1）牵引变压器 牵引变压器是动车组的重要组成部分，由受 电弓接 收 的 能 量 通 过 主 断路 器 供 给 牵引变 压器 的 初 级 绕 组，降压 变 流 后，输 送 给 牵引电 机 。国 外代表性的牵引变压器有日本500系列和西班牙 AVE S103高速动车组用牵引变压器。我国目前已 自主开发了时速350 k m动车用T B Q34-388/25型 牵引变 压器。牵引变 压器 的大容量、环 保 化、计 算机虚拟化设计和超导变压器，为未来技术发展 的方向。 牵引变压器国际标准有I EC60310：2004《铁 路应 用机 车 车 辆 牵引变 压器和电 抗 器》，日本 有 JIS E5007《铁路车辆用变压器的试验方法》。 2010年，我国制订了国家标准GB/T 25120－ 2010《轨道交通机车车辆牵引变压器和电抗器》， 根据I EC 60310：2004进行修改，修改后替代T B/ T 1680－2006。主要增加了耐压试验、型式试验、 例行 试 验 及研究性试 验部 分项目，以及交流电 感 、瞬 态 电 感 和 脉 流电 感 的 计 算 公 式 等 内 容。 （2）变流装置 变流器是动车组的核心部件，其作用是为牵 引、辅 助、控 制 及 制 动系 统 提 供电 源 保 障。设 计 形式主要有两种：一种是主辅一体化集成模式， 水冷技 术为主；另一种 是 主辅 分离模 式，以热 管 和蒸发沸腾冷却技术为主。典型结构有并联输出 与串联输出等，控制方式有同步和异步两种调制 方式。 相关国际标准有IEC 61287-1：2005《轨道交
（3）牵引电机 交流变频牵引电机作为车辆驱动的原动机， 是 国外上2 0 世 纪 八十 年 代 发 展 起 来 的先 进 牵引 技术，已取代了传统的直流牵引电机。目前，高速 动车牵引电机最大工作转速可达6 000 r/m i n，单 位重量功率最大为0.747 kW/kg。 国际 标准有 I E C 60349 -2《电力牵引轨 道 机车车辆和公路车辆用旋转电机 第2部分 电 子变流器 供电的交流电动 机》，欧 盟等同采用 I E C 60349-2，并转为E N 60349-2。日本在I E C 60349-2基础上充实了试验方法内容，制定了J I S E 6102《铁路机车车辆用交流牵引电动机试验方 法》。 国家标准GB/T 25123.2－2010《电力牵引轨 道机车车辆和公路车辆用旋转电机 第2部分 电 子变流器供电的交流电动机》已作修改，将采用 IEC 60349-2：2002。 （4）功率模块 功率模块是变流器的核心部件，将I G B T等 功率元 件、散 热 器、驱 动 单元、电 容 器 和 控制 单 元 等 部 件 组合在一 起，实 现交-直 流 变 换 的 一 体 化部 件。目前，国内、外 并 没有 相 关 的 标 准可以 参考，现有的都是按照机车变流器标准相关内容 来 执 行。2 012年，根 据 铁 道行业标准项目计 划 要 求，已成 立 标 准 制 修 订 项目工作组，并 开始 着 手 功率模块标准的工作。
全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会 （SAC/TC278），负责中国牵引电气设备与系统领 域的国家标准的制定和管理，在技术领域上对口 国内的IEC/TC9国际标准化工作。
3 电传动标准现状
3.1 基础标准 （1）电磁兼容（EMC） Байду номын сангаас洲标准E N50121（第6部分）规定了各类型
车辆的电磁辐射和抗干扰要求，明确了试验程序 和试验方法。2002年通过快速程序被I EC采纳为 国际标准I E C 62236（第6部分），对抗干扰度试 验电压等级和限值等方面内容做出了修改。
通机车车辆用电力变流器 第1部分 特性和试验 方法》和I E C T S 61287-2：2001《轨道交通机车 车辆用电力变流器 第2部分 附加技术信息》。
国家标准G B/ T25122.1－2010《轨 道交 通 机车车辆用电力变流器 第1部分 特性和试验方 法》正作修改，将采用I E C 61287-1：2005。G B/ T 25122.2－2010《轨道交通机车车辆用电力变 流器 第2部分 补充技 术条件》将等同I E C T S 61287-2：2001。
1 电传动系统发展现状
以高 速 列 车为 代 表 的 动 车 组 是 多 种高 新 技
图1 交-直-交牵引电传动系统典型拓扑原理图
2 标准化组织概况
国际 标准 主要有国际 标准化 组织的I S O标 准、国际电工技术委员会的I E C标准和国际铁路 联盟的U IC标准等。影响国内的主要区域性标准 为欧盟E N标准，主要工业发达国家标准有英国
术的系统集成，牵引电传动系统作为现代高速列 车的 核心 技 术 装 备，其 技 术先 进 性、安 全可靠 程 度是保证动车组可靠行驶，安全运转的重要动力 保证。交流供电的动车组牵引电传动系统是由牵 引变压器、变流器、电动机、控制系统、等效的连 接电缆和等效的冷却装置等构成的系统。早期的 牵引电传动系统均采用交－直传动，用直流电动 机驱动。由于直流电动机的单位功率重量大，难 以解决高速列车既要大功率驱动又要求减轻轴 重的矛盾，因此目前动车组均采用交－直－交电 传动系统（图1）。牵引电机为具有额定输出功率 大、结构简单、体积小、重量轻、易维修、速度控 制方便和效率高等一系列优点的交流电动机。
2002年，中国制定了铁路动车行业标准T B/ T 3034－2002《机车车辆电气设备电磁兼容性 试验及其限值》，在采用E N50121的基础上作了 新 修 改，对通信、过 程 测量 和控制端口的辐 射 做出更严格的规定。2009年制定国家标准G B/T 24338－2009《轨道交通电磁兼容》，等同于I E C 62236：20 02（第6部 分），代替 行业标准T B/ T 3034－2002。
摘 要：阐述了动车组电传动系统技 术 标准体系建 设 的必 要性 和 重 要性，以 及 国内外动车 组电传 动系 统 技 术 标准现状，提出了标准体系建设的主要内容、重点和 应该注意的问题。
关键词：动车组 电传动 技术标准体系 中图分类号：TM301 文献标识码：C DOI 编码：10 . 3969/ j . issn10 0 6 -28 07. 2 015. 01. 02 0 Abstract: Necessity and Importance of the establishment of the technic standard system of electric motive sets in the ENU as well as the current development status of this standard system at home and abroad were described. The main content，important points and problems for attention of the establishment of this system were suggested. Keywords: EMU(electric multiple unit) electric motive technical standard system
国家标准GB/T 25117.1－2010《轨道交通机 车车辆组合试验 第1部分 逆变器供电的交流电 动机及其控制系统的组合试验》，等同采用I E C 61377-1：2006；GB/T 25117.3－2010《轨道交通 机车车辆组合试验 第3部分 间接变流器供电的 交流电动机 及其控制系统的组合 试 验》，正 按 照I EC 61377-3：2002，对相关内容进行修改，主 要增加环境条件等要求。将替代行业标准T B/T 3117-2 0 0 5《铁 路应 用机 车 车 辆 逆 变 器 供电 的交 流电动机及其控制系统的综合试验》。 3.2 产品标准

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动车组的设计原理和运行机制解析

动车组的设计原理和运行机制解析

动车组的设计原理和运行机制解析动车组，作为现代铁路交通的重要组成部分，以其高速、高效、舒适的特点，在当代交通领域发挥着重要的作用。

本文将解析动车组的设计原理和运行机制，深入探讨其背后的技术原理和工作原则。

一、动车组的设计原理1. 动力系统设计：动车组的设计原理中，动力系统是至关重要的组成部分。

动车组一般采用电力传动方式，即利用电力传动装置将电能转化为动力输出，推动整个列车运行。

电力传动方式相比传统的内燃机驱动方式，具有高效、环保、低噪音等优势。

2. 车体结构设计：动车组车体的设计原理通常采用轻量化结构，以最大程度降低整体车重，提高列车行驶的能效。

车体结构设计还需要考虑列车的稳定性、防撞性能等因素，确保行驶过程中的安全。

3. 运行控制系统设计：动车组采用先进的运行控制系统，以保证列车的稳定性和安全性。

运行控制系统能够对列车的加减速、制动、转向等进行精确控制，提高运行的平稳性和安全性。

4. 车辆联挂系统设计：动车组通常由多个车辆组成，因此车辆联挂系统的设计原理非常重要。

联挂系统需要确保车辆之间的连接牢固可靠，同时又能够保证车辆之间的灵活转向，以适应各种复杂路况。

二、动车组的运行机制1. 能源供给：动车组的电能供给通常来自于供电系统，如铁路电网。

动车组通过接触网或第三轨将电能导入列车，通过动力系统将电能转化为动力输出，推动列车的运行。

2. 牵引传动：动车组的牵引传动通过电机实现。

电机通过电能传递从而驱动车轮转动，推动整个列车的运行。

在实施牵引过程中，动车组能够根据需要调整电机的工作状态，实现列车的加速、减速和定速运行。

3. 辅助系统：为保证列车正常运行，动车组还需要配备各种辅助系统。

例如，供电系统用于为列车提供电能，制动系统用于控制列车的制动，空调系统用于提供车厢内部的舒适环境等。

这些辅助系统协同工作，确保列车的正常运行。

4. 列车控制：动车组的运行机制中，列车控制起到重要的作用。

列车控制系统可以自动监测列车运行的各种参数，并根据设定的运行计划和调度要求，对列车的速度、行进方向等进行精确控制。

动车组牵引传动系统的

动车组牵引传动系统的

动车组牵引传动系统设计摘要本文简述了我国动车组牵引传动系统的特点及发展现状，阐述了动车传动系统的设计思路，并讲解了动车组牵引传动系统分析仿真模型理论知识。

论述了动车组牵引传动系统设计中包括传动系统功率的分析，牵引功率、黏着牵引力、启动加速度、平均加速度、列车运行最高速度等进行列车牵引特性的设计。

通过动车组牵引传动系统的设计过程分析得到了设计过程中的规律讨论了在设计过程中遇到的问题，总结了设计时应注意的问题。

关键词：牵引传动系统、分析仿真模型，牵引功率，黏着牵引力，启动加速度第一章 CRH3型动车组的牵引传动系统的简介1.1 CRH3型动车组的牵引传动系统的简介CRH3型动车组为8辆编组的动力分散交流传动电动车组，4动4拖，其中相邻的两辆动车为一个基本动力单元，每个动力单元具有独立的牵引传动系统，如图l所示，主要由1台主变压器、2台牵引变流器和8台牵引电机等组成。

牵引变压器原边额定电压为单相交流25 kV／50 Hz，副边为l 550 V／50 Hz。

牵引变流器输入侧为四象限脉冲整流器(4QC)，2个4QC并联为一个共同的DC连接供电，中间电容区部分存储能量，输出平滑的直流电压。

输出端为一个PWM逆变器，将DC连接电压转换成牵引系统所要求的变压变频i相电源驱动4个并联的异步牵引电机。

本研究采用DTC系统来控制逆变和电机驱动部分，并对整个牵引传动系统进行建模研究。

1.2 CRH3型动车组的牵引传动系统的特点CRH3型动车组在不同的速度时刻根据牵引／制动曲线输出所需的牵引力，使动车组顺利完成牵引或制动过程。

牵引工况时，牵引力和速度的数学关系为：再生制动时，制动力和速度的数学关系为：1.3.我国机车电传动技术的发展与现状1 交-直传动技术的发展1958年底，我国试制出第1台干线电力机车，即6Y1型电力机车。

6Y1型电力机车是以前苏联H60型干线交直流传动电力机车为样板，按照中国铁路规范进行研制的。

由于当时大功率电力电子器件尚未成熟，可用的整流器件是引燃管。

干货详解高速铁路七大技术体系

干货详解高速铁路七大技术体系

车体的高密封性能。这种车体结构不仅适用于铝合金型材的
客室内的传递。据了解，这项专利技术可适用于时速200公 里等级及以上的动车组车体结构，目前广泛应用于
CRH2C—300系列动车组车体，及CRH2长大编组系列动 车组车体，已装用700余辆，总价值近10亿元。
旅客服务系统大量运用了信息技术，需要给各位专家报告的
间0.3秒左右，高速列车动力丢失少，长距离运行节能效果
采用简单链型、弹性连型悬挂技术，研发高强高导接触网导 线。保证接触网与受电弓匹配良好、受流稳定。武广客运专
线接触网采用弹性缝型悬挂方式， 实现时速350公里双弓稳
系统的主体设备接触网，已经开始实现关键零部件的国产化。
3、列车运行控制列控系统是确保列车行车安全的控制系统，
速列车由45000个零部件组成，工程中分为九大关键技术。
韩国。二是车体制造。三是牵引系统，牵引系统是高铁竞争 的核心之一，主要由变压器九变流器、牵引控制、电机几个 不同的部分组成。高速列车所有的用电设备和运动器件都采 用传感器进行实时的监控。高速转向架，高速列车的转向架 是列车技术的核心也是轮轨技术的核心。高速专项架的结构 功能，高速列车技术的核心，具有承载、导向、减震、牵引 及制动等功能。传统意义上的火车头已经看不见了，转向架 技术创新点主要在于抑制它的蛇行运动，由于车轮的反面很 锥形，需要良好的工作曲线，锥形的爬点就形成了固有的刺 激震动，这也是转向架能跑多高速度的核心。还有脱轨安全 性。我们在研究高速列车转向架轮轨安全的时候做了一个突 破性的测试，世界各国高速铁路和它的普速铁路是不相吻的， 也就是说它不做跨线运行的技术准备，所以大多数国家，包 括日本，它的轮轨匹配都是按照高速线和普速线来设计。我 们国家高速铁路和现在了路网形成跨线，这个路网的效应就 会非常的好，我们在设计我们国家的轮轨匹配的时候采用了 特有方案，这个方案比德国的明显好，不仅可以满足本线运 行，而且还可以实现跨线运行，这项技术我们在本国和多国 申报了专利。高速转向架，我们希望有较高的临界速度，比 如时速350公里高速列车转向架理论上是490公里，在西南 交通大学做到了410公里，最后的实验没有做下去，只做到 了410公里。为了验证我们高速转向架的性能，我们用了
高速动车组电气系统功能与介绍

高速动车组电气系统功能与介绍

高速动车组电气系统功能与介绍摘要：随着我国高速动车组建设的逐步推进，动车组装备的日益普及，电气系统的故障时有发生。

电气系统作为高速动车组的核心组成部分，其故障常引起高速动车组非正常停驶，引起动车组晚点，严重影响了轨道交通的正常运行，给高速动车组运行带来巨大的经济损失和安全隐患。

高速动车组是核心装备，也是运载乘客的主体。

为保证旅客出行的安全性、快速性和舒适度，文章对高速动车组电气系统功能与介绍进行了分析。

关键词：高速动车组；电气系统；功能与介绍1相关概要动车组作为一种重要的运输工具，对国民经济和社会的发展起到了至关重要的作用。

在2020年，中国动车总里程达到120,000km，高速动车组达到16,000km，高速动车组将成为中国今后铁路发展的主要方向。

在高速铁路系统中，高速动车组是核心装备，为了在客运中实现高安全性、高速度和高舒适性，高速动车组单元配备了各种电气设备。

在高速动车组中，电气系统是关键部件，数量庞大，技术含量高。

它们的可靠性受到人们的高度重视。

在动车组装备性能不断提升、结构日趋复杂的情况下，对高速动车组电气系统进行分析是非常必要的。

第一，保证动车组的运行安全。

近几年，随着高速动车组的开通，新的动车组装备也在陆续投入运行。

对动车组电气系统各组成部分的可靠性进行分析与评价，可以帮助我们发现并消除设备存在的安全隐患，并对其进行合理的维修，从而降低其失效概率。

其次是要改善高速动车组的利用率，扩大高速动车组的运力。

通过对高速动车组电气装备的可靠性进行全面分析，提出了合理的维修周期，减少维修次数，延长了高速动车组在线期。

因为高速动车组具有高速行驶的特点，乘客的旅行时间相对比较短，所以它能够将高速动车组运量大、发车密度高的优势发挥出来，与此同时，还能缓解铁路客运的压力，推动国民经济的发展。

2高速动车组电气系统功能与介绍2.1高速动车组电气系统的功能管理在电气系统中，通过硬件线路、网络监控等方式，完成了对电气系统的管理。