CRH2型动车组牵引传动系统工作原理及控制(2)

牵引逆变器采用VVVF的控制方式，整流器输入给支撑电容器的直流电压，依据无接点控制装置控制信号，输出变频变压的三相交流电对4台并联牵引电动机进行速度力矩控制。再生制动时牵引电动机发出三相交流电，经整流后向支撑电容器输出直流电压。 4.3：牵引传动系统的主要特点

CRH2型动车组在牵引变压器，牵引变流器，牵引电动机，控制策略等方面有显着的特点。

（1）：牵引变压器采用壳式结构，车体下吊挂安装，油循环强迫风冷。牵引绕组为两个独立绕组，确保牵引绕组的高电抗，弱耦合性。 （2）：牵引变流器主电路采用两开关功率器件串联与中点带钳位二极管的方案，功率开关器件采用IPM智能功率模块或IBGT模块。其中IPM是将IGBT功率器件驱动电路，保护电路登封装在一个模块的 新型电子器件，是IGBT集成化，智能化的一种应用方式。具有驱动功率小，吸收回路简单，器件本身具有检测和保护功能，可以采用多个并联以增大电流容量。

（3）：采用单相三电平PWM脉冲整流器，直流母线电压和容量提高一倍。减小了谐波失真，保证了变流器输入侧电流波形一定的正弦度，

从而减小了对通信系统的谐波干扰。

（4）：牵引变流器中间直流环节不设二次谐波滤波装置，减轻了牵引变流器和牵引变压器的质量。

（5）：逆变器采用三电平拓扑结构，与其它逆变器相比，端电压波形包含较少的谐波分量。在同一周期内三电平逆变器有27种工作状态，减小相邻电路状态转换时引起的电压和电流波动，从而降低了损耗，提高牵引电动机效率，减少转矩脉动。

（6）：牵引电动机具有良好的牵引性能，可以实现宽范围的平滑调速，使机车启动时发出较大的启动转矩；牵引电动机可靠性高，同直流电动机比较，没有因换向引起的电气损耗和机械损耗，没有环火，运行可靠性进一步提高；耐振动，耐风雪，在多尘，潮湿等恶劣环境下正常运行；电机过载能力强；转速高，功率/质量比高，利于电动机悬挂；转矩—速度特性较好，可抑制空转提高黏着利用率。

（7）：牵引电动机采用矢量控制策略，控制方式简单，使整个牵引传动系统具有良好的动态性能和控制精度。 五、CRH2型动车组牵引控制

牵引控制主要是动车组牵引运行过程中的主控制继电器操作有效控制，运行方向控制，恒速运行控制，牵引设备控制等。 5.1：主控制继电器操作有效控制

主控制继电器决定司机操作是否有效，每端司机室内有一个主控制继电器，只有在主控制继电器闭合时，其操作有效。当在动车组其中一端司机室进行主控操作时，通过连锁控制，另一端司机室的操作

无效，这样保证了只能在一端司机室行驶。 5.2：运行方向控制

动车组运行方向控制的主要手段是利用安装在司机室内的方向控制器。方向控制器（又称方向手柄）在T1车和T4车各有一套。方向手柄有3个位置：“前”位，“关”位和“后”位。“前”位时，向前继电器得电动作；“后”位时，向后继电器得电动作；“关”位时两个继电器均不动作。方向控制器控制牵引方向（向前或向后）指令条件和牵引指令继电器条件。方向（向前或向后）指令条件；主控制继电器MRC励磁，方向手柄在“前”位时，线4加压，向监控器传递向前指令。方向手柄在“后”位时，线5加压，向监控器传递向后指令。

方向手柄不在“关”位，而是在“前”位或“后”位时，换向开关前R或后R得电，对应的常开触点闭合，牵引指令继电器R得电动作。牵引指令继电器R得电动作后，牵引指令才能发出。 5.3：牵引控制器与方向控制器连锁控制；

牵引控制器又称主控制器（MC），主要功能是生成牵引指令的级位指令，同时生成牵引指令条件和恒速运行指令条件。

牵引控制器与方向控制器连锁，牵引方向手柄在“前”位或“后”位时，牵引指令控制器 R得电动作。操作牵引控制器时，根据牵引控制器手柄的位置不同，不同的线加压形成了10级的牵引指令输入

至监控中央装置，通过网络向牵引变流器传送牵引指令。

5.4：恒速运行

主控制器手柄在2级以上时，若其它条件满足时，恒速继电器CSR得电动作，与定速开关并联的常开触点闭合且处于自保状态。牵引方向手柄不在空档位。制动手柄在“运行”位。ATP常用制动无效：NBR励磁；ATC常用制动无效：定速关闭开关没有按下：定速关闭SW为OFF。由此可见，制动较牵引更优先级，从而保证了行车安全。

上述条件满足时，当CSR得点动作后，其常开触点闭合，线23得电加压，将恒速控制信号传给监控中央装置。 5.5：动车组牵引系统主要设备控制与管理； 5.5.1：受电弓连锁控制与管理；

受电弓装置在动车组4，6号车上，在正常情况和列车不连挂的情况下，只能由一个受电弓升起供电，当一个受电弓升起时，通过升弓联锁继电器（PＡＮIR）连锁，另一个受电弓上升指令不能发出。受电弓的升降操作通过设置在司机室操纵台和司机配电盘上的升/降开关进行控制或通过信息显示器触摸屏键进行切除和升弓操作。动车组的４，６号车均设置了升弓联锁继电器PＡＮIR，当４号车受电弓升起后，该车的升弓联锁继电器励磁，通过连锁电路断开６号车的升弓电路，这样４号车的受电弓升起后，即使对６号车的受电弓进行升弓操作也不会升起６号车的受电弓。

5.5.2：牵引变压器控制与管理；

动车组牵引变压器的控制，主要有1，2，3次侧保护及其他保护，保护和控制时相应的保护开关动作，并分断主断路器将信息传入终端装置。

5.5.3：牵引变流器与主电路（VCB）连锁控制与管理：

牵引变流器除完成牵引控制外还与主断路器VCB接口与控制。为防止VCB合闸时对牵引变流器电流冲击，只有在牵引变流器1次侧电源接触器没有投入时，接触器投入继电器KRR处入失电状态，对应的常闭触点闭合，其他条件满足时VCB可以合闸。VCB投入状态下，当牵引变流器发生故障时，牵引变流器的故障继电器失电，或当牵引变流器发生接地故障时，接地继电器得电，VCB的合闸继电器VCB-M失电，VCB断开。只有VCB投入后，牵引变压器1次侧接入牵引接触网，VCB投入状态信号送入牵引变流器，起动中间滤波电容器预备充电，牵引变流器1次侧电源接触器投入。 结束语：

作者认为，南车四方股份设计并制造的200EMU--CHR2型高速动车组其牵引传动系统系统，设计理念合理，独特，实用，多种控制指令

快捷统一，整个系统安全性，严密性极强，与其他系统构成了一个高效控制链，是整列动车组得以安全快捷快速平稳运行最基本的保障之一。

参考文献：

200EMU特高压作业指导书》 200EMUCHR2动车组检修手册》

《《

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