CRH2C型动车组牵引传动系统.doc

[摘 要]本文对CRH2C型动车组在载客运营过程中牵引系统的应用进行概述，首先概述了牵引系统的组成及原理，并分别简述牵引变压器、牵引变流器及牵引电机关键部件，重点突出牵引系统在动车组运行中的应用，最后提及牵引系统故障及处理。

[关键词]牵引系统；牵引变压器；牵引变流器；牵引电机

中图分类号：G104 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0174-01

1 关于CRH2C型动车组牵引系统简介

CRH2C型动车组分为3个动力单元：M1+M2，M3+M4，M5+M6，每2节车厢作为一个单元。25kV单相交流电源从接触网经受电弓处受电、通过VCB与牵引变压器1次侧绕组连接。以M1+M2单元为例：牵引变流装置在M1车、M2车各设1组变流器，变流器在牵引及再生制动时向主电动机供应电力和制动时电力再生控制之外且具有保护功能。牵引电动机为3相鼠笼式感应电动机，其轴端安装有速度传感器，向牵引变流器？制动控制装置输出转子频率信号。原理图如图1：

1.1 牵引变压器

本牵引变压装置（以下称“本装置”）具有壳式变压器结构，油箱分为上下两个部分。在组装变压器内部器件时，首先按规格将绕组卷成板状形，在各绕组之间设置绝缘物及油隙后进行层叠直至规定的尺寸。2次绕组为2个独立绕组，每个绕组与一台牵引变流装置连接，使2次绕组具有高电抗和弱藕合性，确保牵引变换装置具有稳定运行的特性。另外，为对应于每个2次绕组的增容，1次绕组配置了2个并联结构的线圈。本装置外部结构有金属波纹管油枕。该油枕安装在本装置中心附近部位，波纹管为圆形不锈钢制的焊接管。油枕与主体箱通过连接孔与主体箱内的油流通，油充填在波纹管的外侧，波纹管的内侧与大气相通。同时，本装置具有自身冷却功能，冷却风由电动送风机从车辆侧面吸入，通过挠性风管内的调风栅提供给油冷却器。另外，变压器内的绝缘油经过油冷却器冷却后返回变压器内，通过绕组表面及铁心侧面吸收发生的热量。从绕组、铁心吸收热量后由油泵吸出再次被送入油冷却器进行热交换。

1.2 牵引变流器

本牵引变流装置（以下称“本装置”）主要用于控制4台牵引电机的电源。其结构简洁，整流器、直流中间电路、逆变器、真空交流接触器等的主电路机器、无触点控制装置、控制电源等控制电路器具均安置在一个箱体内的一箱体构造，从而缩小了安装空间。同时由于采用铝制框架力求达到轻量化的目的。本装置安装在2、3、4、5、6、7号车的底盘下。另外，虽然一部分内部装置各自使用了独特的形式，但每个单元均在结构和控制方面确保其互换性。本装置由单相交流变为直流电力的整流器部分和直流电流变为3相交流的逆变器部分、吸收电压波动获得直流定压的直流电压电路（滤波电容器）部分构成。

由于整流器逆变器部分均采用了3电平式结构，可进行精密的电压控制。作为主电路的半导体元器件由于采用了能高速开闭的IGBT或IPM，能减小交流电压波形的失真，由此降低了牵引电机、牵引变压器的电磁噪声，因而减少了转矩波动。本装置的冷却结构基本可分为利用外部空气进行冷却的主冷却部分和不导入外部空气冷却的密封室冷却部分的2大结构。冷却风（外部空气）通过空气过滤器后分为经过热交换器（散热部分）由牵引送风机吸入的和直接由牵引送风器吸入的两种。牵引送风机吹出的冷却风通过整流器功率单元的冷凝器、逆变器功率单元的冷凝器由排气管道排出。密封室内的冷却风不导入外部空气的循环风，由热交换器进行散热。为使冷却风循环，使用了2台辅助送风机。由热交换器散热后的冷却风对整流器功率单元及逆变器功率单元的电气装置进行冷却，再被辅助送风机吸入、循环。

1.3 牵引电机

作为适用于车辆的构件，在结构设计方面不仅最大限度地追求轻量化，同时也追求保养的简易性。以下针对主要部分的结构进行说明。转子为牢固的鼠笼形状，该结构也适用于高速运转。为了确保转差率，转子导条（bar）采用电阻系数较大，强度足够的铜锌合金（红铜）。为了尽量减小运转过程中因温度上升而产生的热膨胀，短路环采用电阻系数较小的纯铜。此外，为了应对高速转动，还在短路环的外围设置了保持环。

2.CRH2C型动车组牵引系统常见故障及处置

CRH2C型动车组牵引系统一般会发生各车辆牵引变流器故障、对此故障我们需要进行如下6步处置过程：

⑴查看检修模式，检查故障显示屏当时故障报出情况，以及故障记录。

⑵恢复对应报出故障的动车组，进行空档试验正常。进行启动试验时将前向手柄置于“前进”位，根据接触器闭合断开情况，以及故障屏报出故障，并查看此时检修画面故障信息。

⑶下载牵引变流器数据，查看故障动车组牵引变流器自身故障记录。

⑷下载TBDR数据，查看与牵引变流器数据显示故障首次报出时刻车辆的运行工况。

⑸根据牵引变流器故障记录，对报故障内部元器件进行测量，判断是否为误报及真故障。

⑹更換相应的故障元器件。

3 总结

本论文通过对CRH2C型动车组牵引系统进行介绍，通过逻辑控制理论、关键部件的设计原理及实际应用故障处理情况，突出了牵引系统设计的合理性，同时，也对牵引系统日常运营中发生的故障，如何处理进行了专项描述，使得人们对CRH2C型动车组牵引系统有了更深刻的理解。

参考文献

[1] 刘友梅.我国电力机车四十年技术发展综述[J].机车电传动，1998（11）.

[2] 黄济荣.电力牵引交流传动与控制[M].北京：机械工业出版社， 1998.

作者简介

王治军（出生年份—1988.1），男，汉，山东青岛，硕士，研究方向：机电系统设计及控制技术研究。