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電抗器與制動電阻構成牽引傳動

發布時間:2021/6/24

一、CRH5型動車組牽引系

     CRH5型動車組牽引系統使用交直交傳動方式,主要由受電弓、主斷路器、牽引電抗器、牽引變流器及牽引電機組成。受電弓通過電網接入25kv的高壓交流電,輸送給牽引電抗器,降壓成1770v的交流電。加壓后的交流電再輸入牽引變流器,逆變成電壓和頻率均可控制的三相交流電,輸送給牽引電機牽引整個列車。


     CRH5型動車組牽引系統電抗器使用油冷方式,牽引變流器使用成熟的IGBT技術。異步牽引電機的功率為550kw,采用體懸方式,由萬向軸傳遞牽引力。動車組有兩個相對主力的主牽引系統,每個牽引單元配備一個完成整的集電、牽引及輔助系統,以實現所需的牽引和輔助電路還余,其中一個單元由3輛動車加1輛拖車構成(M-M-T-M),另一個單元由2輛動車加2輛拖車構成(T-T-M-M)。


     每個動力單元帶有一個電抗器和受電弓。在正常運行中,每列車只啟動1個受電弓。每個牽引動力單元的牽引設備都由下列設備組成

1、一個高壓單元,帶受電弓和保護裝置;

2、一個電抗器

3、兩套或三套IGBT水冷技術的主牽引套件;

4、四臺或六臺異步牽引電機,底架懸掛,******設計負載550kw(輪緣處功率)。由于每臺電機是由一個嘟嚕的牽引逆變器驅動的,在同一車輛內輪對間輪徑差******為15mm的情況下,無需減小負載。每節動車裝有兩臺牽引電機。正常情況下,兩個牽引系統均工作,當一個牽引系統發生故障時,可以自動切斷故障源,繼續運行。


     二、牽引/電制特性

     在正常負載條件下(定員載客)、平直線路、車輪平均磨耗(即車輪直徑為850mm)和網壓在22.5KVAC-29KVAC范圍內電壓時,列車的牽引性能如下:

1、平均啟動加速度(0-40km/h) 0.50m/s

2、200km/h時的剩余加速度 0.11m/s2

3、220km/h時的剩余加速度 0.09m/s2

4、250km/h時的剩余加速度 0.05ms2

5、平均******車輪磨耗粘著系數 0.22

6、爬行坡度(100%牽引力) 30‰

7、栽兩個牽引變流器故障或一個牽引電抗器故障條件下(可獲得60%的牽引功率)的爬行坡度 27‰(連續運行)~30‰(以73km/h速度運行25km);

8、輪周處的******牽引功率 5500kw;

9、輪周處的******牽引力 302kn

10、輪周處的******制動功率 5785kw


     列車設有再生制動,可在220到10km/h的速度范圍內工作。在電分相區段,電制動不會停止但會將再生的電流給輔助變流器供電,并通過制動電阻消散能量,制動電阻安裝在車頂,靠自然通風。這樣設計的目的是允許電阻制動的時間最常達10分鐘。再生制動可在電分相端部重新啟動,如果栽電分相區段的時間超過10分鐘,電制動會完全停止而且將自動啟用空氣制動。該列車裝備有自風冷式盤式制動裝置,每個動軸上裝2個,每個拖軸上裝3個,并有彈簧控制的停車制動裝置。


     動車組通常用制動為電制動和空氣制動的復合制動,緊急制動僅為空氣制動。電制動栽200km/h到10km/h的速度范圍內工作,在達到******電制動的情況下,輪周處的******制動力和功率如下:

1、輪周處的******制動力 205kn

2、輪周處的******制動功率 5785kw


    ******常用制動和緊急制動性能:

初速度200km/h:

1、平均減速度 0.79m/s2

2、制動距離 ≤2000m

初速度160km/h

1、平均減速度 0.79m/s2

2、制動距離 ≤1400m


     三、每個動力單元的牽引設備都由下列設備組成:

     1、高壓電氣單元具有受電設備、保護裝置和電抗器,安裝在TTP和TTPB車上。電抗器,采用強制油冷卻。


     2、第一牽引動力單元具有3個牽引/輔助變流器,第二牽引動力單元具有2個牽引/輔助變流器,每臺牽引/輔助變流器驅動2臺牽引電機。牽引/輔助變流器獲得可調節的直流電壓,并驅動異步牽引電機的牽引和再生制動。在過電分相時由于再生制動短時停止工作,過度的制動電阻投入使用。每輛動車配置2臺異步牽引電動機,底架懸掛,單臺電機設計持續功率可達到550kw,并且車輪的直徑差(在相同車軸上)接近3mm時也能夠提供500kw的負載。


     3、一臺牽引控制器,能夠完成如下的功能:

控制設備發送牽引/制動命令;

控制中間直流線電壓和受電弓輸入端的功率因數;

控制電機牽引/制動轉矩

進行電力設備的保護;

對控制器本身進行自診斷;


     4、安裝在IM2和IMH車輛上的電氣裝置,如100hz諧振的制動器和瞬時制動電阻。

     高壓電氣系統從高架接觸線路采集25kv電流,為牽引設備和其他設施提供動力并進行高壓系統的控制、檢測和保護。這些電路位于TTP和TTPB車上,由受電弓、主斷路器、避雷器、網端檢測裝置等組成。


     四、牽引電抗器的特點:

1、大容量、小型化,

2、安裝方式采用了車體地板下吊掛式安裝的臥式扁平結構

3、儲油柜側面放置以降低電抗器高度,

4、耐機械沖擊,能承受水平方向3g橫向2g垂直方向1g的沖擊加速度,

5、整體絕緣水平為F級

6、高阻抗使電抗器內部的空間磁場很強,結構件使用了大量的無磁、絕緣材料,

7、線圈導線采用Nomex紙絕緣,耐熱等級高,機械強度大,

8、繞組結構采用全分裂結構,以滿足電磁耦合要求,

9、冷卻方式為強迫導向油循環風冷,

10、冷卻媒質采用了具有高燃點的Ester脂油。


     五、牽引電抗器結構:

     電抗器采用芯式臥放結構。內部結構主要由鐵心、線圈構成的器身和引線等組成,外部結構主要由油箱及儲油柜、冷卻系統、組件等幾部份組成。


     電抗器控制

     電抗器控制,是由高壓箱完成的。高壓箱安裝在3號車和6號車車底下,其包括機電設備和傳感器來管理高壓電路的,高壓箱也可以進行牽引電抗器的保護,高壓柜的功能:

-將牽引/輔助變流器絕緣

-管理電抗器輔助設備

-保證快速保護功能

-保證向列車網絡控制系統的遠程輸入/輸出


      六、CRH5動車組頭車電氣設備

     CRH5動車組頭車電氣設備包括:牽引電機、空調設備、1500v斷路器箱、中低壓設備架、司機臺、140KVA輔助電源、24KW充電器、電器柜架、電抗器、空調箱、聯軸器、水壓單元箱、制動單元、制動電阻、壓縮空氣箱、電池箱、空氣壓縮機、廁所污物箱、客車標識、動力轉向架、自動車鉤、連接棒


     CRH5動車組車頂無受電弓客車電氣設備包括:牽引電機、四象限逆變器、單元指示器、制動變阻、中低壓設備架、電器柜架、加熱系統變流器、電動機傳動器、水壓單元箱、制動單元、廁所污物箱、客車標識、動力轉向架、連接棒、空調設備


     CRH5動車組車頂有受電弓客車電氣設備包括:1.5/2.3kv轉換器、空調設備、受電弓、25kv斷路器、接地斷路器、25kv電阻箱、車頂短路器、25kv旋轉頭、25kv電抗器、變流器、牽引變流器、中低壓設備架、充電器、翻版、加熱變流器、傳感器、廁所污物箱、水箱、制動單元、水壓單元箱、電池箱、制動電阻、壓縮機冷卻器、客車標識、轉向架、空調箱、風扇。


上海豫程電氣有限公司(http://www.skiiao.cn)是一家集電抗器, 高壓電抗器,高壓空心電抗器, 輸入輸出電抗器,輸入輸出濾波器產品研發、制造、銷售、服務為一體的高科技企業。我公司專業生產各種型號的高低壓電抗器及變頻器周邊配套產品。

電抗器與制動電阻構成牽引傳動

上海豫程電氣有限公司(http://www.skiiao.cn)是一家集電抗器, 高壓電抗器,高壓空心電抗器, 輸入輸出電抗器,輸入輸出濾波器產品研發、制造、銷售、服務為一體的高科技企業。我公司專業生產各種型號的高低壓電抗器及變頻器周邊配套產品。 高壓電抗器種類:干式空心串聯電抗器、干式空心限流電抗器、干式空心濾波電抗器、干式鐵心串聯電抗器、干式鐵心起動電抗器。

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