CRH1牵引系统-主变压器
crh1型动车组牵引传动系统的工作原理
crh1型动车组牵引传动系统的工作原理CRH1型动车组的牵引传动系统是一种电力传动系统，由以下几个主要部分组成：1. 主变压器（Main Transformer）：将输入的高电压交流电能转换为适合驱动电机的低电压交流电能。
2. 三相异步牵引电动机（Three-phase Asynchronous Traction Motor）：采用交流电供电，通过电磁感应产生旋转力，将电能转换为机械能，驱动车辆前进。
3. 变频装置（Variable Frequency Drive）：控制电动机的转速和扭矩。
它将来自主变压器的低电压交流电能转换为可调频率、可调电压的交流电，以满足不同工况下的牵引需求。
4. 牵引变流器（Traction Inverter）：将变频装置输出的交流电能转换为直流电能，供给电动机使用。
5. 牵引控制器（Traction Controller）：负责控制和监测牵引传动系统的各个部分，包括电压、电流、转速等参数的调节与保护。
6. 齿轮箱（Gearbox）：连接电动机和车轮，通过齿轮传动将电动机的高速旋转转换为车轮的合适速度和扭矩。
7. 轮对（Wheelset）：将齿轮箱输出的扭矩传递给车轮，推动车辆前进。
整个系统的工作原理是：主变压器将输入的高电压交流电能转换为低电压交流电能，并通过变频装置调节输出电能的频率和电压。
牵引变流器将变频装置输出的交流电能转换为直流电能供给电动机使用。
牵引控制器对牵引传动系统进行监测和控制，调节电压、电流、转速等参数以满足不同的牵引需求。
电动机接受来自牵引变流器的电能，并通过电磁感应产生旋转力，将电能转换为机械能驱动车辆前进。
齿轮箱将电动机高速旋转的动力传递给车轮，推动车辆行驶。
总结起来，CRH1型动车组的牵引传动系统利用电能转换原理，通过主变压器、电动机、变频装置、牵引变流器和齿轮箱等部件实现电能到机械能的转换，从而推动车辆前进。
CRH1牵引系统-主变压器
主变压器干燥剂（硅跤）的检查
• 每三个月检查一次空气干燥器干燥剂 的颜色。如果从窥镜观察，超过一半 的粒子变绿，则更新干燥剂。 • 当第一次安装时，干燥剂是橙色。
– 当罐内温度变化（=压力变化）时，它吸收 进入空气中的水分。 – 当需要更换时，其颜色变成无色。此时干 燥剂中的水分饱和。 – 干燥剂可以干燥和重新使用若干次。 – 增添时，仅使用规定的干燥剂。
CRH1牵引系统－主变压器
主变压器，又称为牵引变压器，是交-直-交传动电力机车中 的重要电器设备，用来将接触网上取得的单相工频交流 25kV高压电降为列车各电路所需的电压。 BSP动车组中主变压器的功能是：由Tp1,Tp2和Tb车的车顶 上的25kV系统向主变压器供电；在Tp1和Tpb车的主变压器将向一个 主变流器供电。另外车体上主变压器的旁边安装了HV控制 箱，对主变压器进行状态监测和控制。此外还有接地变压 器，用来抑制电网过电压，限制单相短路电流。
Cooling of main transformer 主变压器的冷却
Expansions tank 膨胀罐 Pump 泵 Drier 干燥器 Transformator 变压器
• The oil is circulated through the transformer. 油在变压器内循环。 • Electrical losses heats up the oil. 电力损失加热油。 • The oil expansion is handled by the expansion tank. 油膨胀由膨胀罐控制。 • The oil is cooled when it circulates through the cooler. 当油循环通过冷却器时 被冷却。
U9
一个过滤绕组 • Oil cooled. 油冷却 U9 • One each in Tp1, Tp2 and Tb-car 在Tp1, Tp2 和TbU10 Tp 车辆内各一个
CRH1牵引系统-主电路
BC
BC
BA
第二节 动车组传动系统主电路及保护电路
• 1.动车组主电路概述
• 动车组主电路主要包括高压系统(网侧)、牵引系统、和辅助供 电系统等几部分，此外还有蓄电池系统。
– 高压系统：包括受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、电压互感 器、接地开关、网侧滤波器、电涌放电器、受电弓切断开关等部件组 成。 – 牵引系统：包括主变压器、网侧变流器、电机变流器、牵引电机等组 成。 – 辅助供电系统：包括辅助变流器、滤波器、变压器等组成。此外还包 括蓄电池系统。
M2 TM
Tp2
CT LB
VT
LB
LCM MCM Filter Box Traction motors ACM Battery charger Battery
Mc2 PT SA ES LC TM
SA MT MT MC LC MC
MC
MC 2F
MC 2F 2F
MC
AC 3T IC LF CT ET
AC 3T IC IC 3T
•
牵引系统主要由受电弓、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900V的交流电。降压后的交流电再输入牵引 变流器，通过一系列的处理，变成电压和频率 均可控制的三相交流电，供电给牵引电机牵引 整个列车。牵引系统工作原理，如图5-1所示。 每个BSP动车组有三个相对独立的主牵引系统，其中两个单元（Unit） 由两辆动车（Mc1、Mc2）和一辆拖车（Tp1、Tp2）组成，另一个单 元由一辆动车（M1）和一辆拖车（Tb）组成。正常情况下，三个牵引 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，BSP动车组的构成，如图5-2所示。
CRH1牵引系统-主变流器
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性能参数
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输入电压
主变流器的输入电压范围通常 为1700-3000V直流电。
输出电压
根据牵引控制系统的指令，输 出电压可以在一定范围内调节
。
输出频率
输出频率可以根据列车运行需 求在一定范围内调节，实现牵
引电机转速的调节。
效率
主变流器的效率是衡量其性能 的重要参数，通常要求在额定
负载下具有较高的效率。
可靠性高
主变流器采用成熟的电力 电子器件和先进的控制策 略，具有较高的可靠性和 稳定性。
维护方便
CRH1牵引系统的各组成 部分均采用模块化设计， 方便进行维护和检修。
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主变流器介绍
定义与功能
定义
主变流器是CRH1牵引系统中的核 心部件，用于将输入的直流电转 换为可供牵引电机使用的交流电 。
功能
制信号。
技术发展趋势
高效能
随着技术的不断进步，主变流器在提高牵引效率、降低能 耗方面取得了显著成果，未来将继续朝着高效能的方向发 展。
模块化设计
为了便于维护和升级，主变流器逐渐采用模块化设计，各 个模块之间采用标准接口连接，提高了系统的灵活性和可 靠性。
智能化控制
通过引入先进的控制算法和传感器技术，主变流器的智能 化程度不断提高，能够更好地适应复杂的运行环境和多变 的牵引需求。
工作原理
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接触网供电
CRH1列车通过受电弓从 接触网获取直流电。
主变流器转换
主变流器将接触网提供的 直流电转换为三相交流电。
牵引电机驱动
三相交流电输入牵引电机， 驱动电机旋转，进而驱动 列车前进。
高速铁路牵引供电系统（组成）
高速铁路牵引供电系统（组成）高速铁路牵引供电系统电气化铁路的组成由于电力机车本身不带原动机，需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。
牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。
一、电力机车（一）工作原理电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。
电力机车顶部都有受电弓，由司机控制其升降。
受电弓升起时，紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器到机车主变压器，主变压器降压后，经供电装置供给牵引电动机，牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。
（二）组成部分电力机车由机械部分(包括车体和转向架)、电气部分和空气管路系统构成。
车体是电力机车的骨架，是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构，电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内，它也是机车乘务员的工作场所。
转向架是由牵引电机把电能转变成机械能，便电力机车沿轨道走行的机械装置。
它的上部支持着车体，它的下部轮对与铁路轨道接触。
电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备，在机车上占的比重最大，除安装在转向架中的牵引电机之外，其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。
空气管路系统主要执行机车空气制动功能，由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成（三）分类干线电力牵引中，按照供电电流制分为：直流制电力机车和交流制电力机车和多流制电力机车。
交流机车又分为单相低频电力机车(25Hz或16 2/3Hz)和单相工频(50Hz)电力机车。
单相工频电力机车，又可分为交--直传动电力机车和交—直—交传动电力机车。
二、牵引变电所牵引变电所的主要任务是将电力系统输送来的110kV三相交流电变换为27.5（或55）kV单相电，然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上，电压变化由牵引变压器完成。
电力系统的三相交流电改变为单相，是通过牵引变压器的电气接线来实现的。
动车组主供电、牵引系统及设备-动车组牵引高压设备概述
高速受电弓
一、动车组高压设备组成及作用：
高速受电弓（大功率受电及工作可靠）
滑板与接触 导线之间要 保持恒定的 接触压力
减轻受电弓 运动部分的
重量
垂直工作范 围内始终保 持水平位置
滑板的材 料、性状和 尺寸应适应 高速的要求
升、降弓时 初始动作迅 速，终了动 作较为缓慢
二、高速受电弓的分类： 1.双臂式：双臂式受电弓是最传统的受电弓，也 可称“菱”形受电弓，因其形状为菱形。双臂 式受电弓结构对称，侧向稳定性好，但结构复 杂，调整困难，保养成本较高，加上故障时有 扯断电车线的风险，目前部分新出厂的铁路车 辆已改用单臂式受电弓。
日本的0系高速列车，16 辆编组全部是动力车
日本的100系高速 列车，12M＋4T
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动车组牵引方式
动力分散式、动力集中式
动力分散动车组优点: • 牵引功率大 • 轴重小 • 启动加速性能好 • 可靠性高 • 列车利用率高 • 编组灵活
动力分散动车组是当今世界高速动车组技术发展的方向。
动力集中动车组优点: • 技术成熟 • 编组更为灵活 • 设备集中 • 动力设备数量少成本小 • 车内环境噪声小
本章知识点
4、我国动车组受电弓采用单臂受电弓。 5、动车组受电弓碳滑板分为单碳滑板和双碳滑板。 6、在受电弓碳滑板使用中，接触网结冰情况下可使用除 冰碳滑板。 7、动车组双辆车编组重联运行时，前后各升1架弓，禁止 升弓模式为后弓+前弓，即禁止前车升后弓,后车升前弓的 模式。 8、动车组一个标准编组配备2台受电弓
组，辅助绕组。
主电路采用3电平式 结构（脉冲整流器、 中间直流电路、逆变 器构成），牵引变流 器采用脉宽调制方式
(PWM)。
将电能转变成机械能 的设备，每辆动车设 置2台或者4台牵引电 机，牵引电机为三相 鼠笼式异步电机，通 过弹性齿型联轴节连
CRH1基本介绍
CRH1
图形 1. 8辆车编组的高速电动车组(CRH1)
1.2. 一 般 信 息
许多年来，庞巴迪公司致力于开发城际客车和舒适的区域车。现可提供 一系列的有吸引力的现代化车辆，适用于不同的运输要求。列车为模块 化结构，以既节省成本又灵活的方式，使之适应每个客户的具体要求 和运输需要。Regina列车是庞巴迪公司系列车型中最新的车型。
技术描述
车辆描述 CRH1
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已发布
技术描述 车辆描述
目录表
版本信息 ..................................................
1. 前言 .............................................................................
车辆的侧门较宽，从而使乘客能在车站迅速上车、下车，也使残疾 人和推婴儿车或折叠式婴儿车的父母更容易上车。
列车是对环保最好的运输形式，且最有效地利用能量。庞巴迪 公司正努力开发对环境更友好的列车。新技术的应用已导致列
页
语言 版本
6/30 zh 1
文件号
3EST000252-0002
文件状态
已发布
技术描述 车辆描述
CRH1型动车组高压供电系统底架设备组成及功用概述
CRH1型动车组高压供电系统底架设备组成
及功用概述
一、底架设备组成
底架上的高压供电设备分别安装在Tp车和Th车上，由主变压器、变流器和电流互感器等辅助高压电器及转向架回流装置组成，整列车组由三个主变压器和次级电流互感器组成。
二、主变压器的功用
1.主变压器将接触网与列车供电系统隔离及将接触网电压变为适当电压，为所有的变流器模块供电。
2.主变压器为变流器模块供电。
(1)Tpl车的变压器为Mel和M1车的变流器供电。
(2)Tp2车的变压器为Me2和M2车的变流器供电。
(3)Th车的变压器为M3车的变流器供电。
三、转向架回流装置的功用
1.Tpl，Tp2和Th车上每个转向架都设有一个回流装置及一个接地电刷。
(1)用于确保车体的良好接地和转向架与轨道的接地。
(2)保证电气系统的良好功能性。
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主变压器干燥剂（硅跤）的检查
• 每三个月检查一次空气干燥器干燥剂 的颜色。如果从窥镜观察，超过一半 的粒子变绿，则更新干燥剂。 • 当第一次安装时，干燥剂是橙色。
– 当罐内温度变化（=压力变化）时，它吸收 进入空气中的水分。 – 当需要更换时，其颜色变成无色。此时干 燥剂中的水分饱和。 – 干燥剂可以干燥和重新使用若干次。 – 增添时，仅使用规定的干燥剂。
• （二）主变压器的结构组成
• 动车组主变压器除了与普通机车主变压器一样，具有 体积小、重量轻、绕组多、用铜多、电压波动范围大、 负载变化大、耐振动等特点之外，动车组的主变压器 与动力集中式电力机车的主变压器相比，为减轻轴重， 重量要更轻，体积要更小，功率也较小。例如SS4电力 机车的主变压器TBQ8-4923/25型（简称TBQ8型），额 定容量为4923KVA，重量7940kg，都是BSP动车组变 压的近两倍流为196.92A。为增强耐振动能力，BSP动车采用 悬挂方式。BSP主变压器网侧高压绕组外，二次侧低 压绕组有：4个牵引绕组，1个LHF绕组。 • BSP主变压器的结构由器身、油箱、保护装置、冷却 系统和出线装置等部件组成。以下所介绍的主变压器 的结构和机械尺寸必须参考图5-28。
CRH1牵引系统－主变压器
主变压器，又称为牵引变压器，是交-直-交传动电力机车中 的重要电器设备，用来将接触网上取得的单相工频交流 25kV高压电降为列车各电路所需的电压。 BSP动车组中主变压器的功能是：由Tp1,Tp2和Tb车的车顶 上的25kV系统向主变压器供电；在Tp1和Tp2车上的主变压 器将向两个主变流器箱供电；在Tb车的主变压器将向一个 主变流器供电。另外车体上主变压器的旁边安装了HV控制 箱，对主变压器进行状态监测和控制。此外还有接地变压 器，用来抑制电网过电压，限制单相短路电流。
U9
一个过滤绕组 • Oil cooled. 油冷却 U9 • One each in Tp1, Tp2 and Tb-car 在Tp1, Tp2 和TbU10 Tp 车辆内各一个
U9
• （一）主变压器的技术参数
• 牵引变压器（产品编号：3EST105-716）：一个基本动力单元1个， 全车共计3个。采用心式结构、车体下吊挂、强迫油循环风冷方式。 具有1个原边绕组（25kV，1600kVA）、4个牵引绕组（930V， 4×400kVA ） ， 1 个 滤 波 器 谐 振 电 抗 器 （ 1000V ） 。 外 形 尺 寸 （L×W×H）为3900×2200×730mm，重4300kg。外形如图5-26 所示。 • 主变压器的主要参数如下： • 额定电压：25kV，50Hz 额定功率：2340kVA • 数量： 牵引线圈：4 4 滤波器线圈：1 1 • 次级额定电压： • 牵引线圈：900V • 滤波器线圈：1000V • 次级额定电流：585A • 短时电流：922A • 主要尺寸: 长3900mm，宽2200mm，高625mm（700） • 横向宽度： 2250mm 沿车辆长度：3000mm • 重量：4300kg供应商:ABB
牵引变压器在动车组中位置如图5-27所示。
Main Transformer主变压器
U9 Tp
• Converts the high voltage
Pump泵 Temperature 温度 Flow流量 Pressure 压力 Level液位 Level液位 U9
转换高压 – 4 traction windings 四个牵引绕组 – 1 filter winding
Cooling of main transformer 主变压器的冷却
Expansions tank 膨胀罐 Pump 泵 Drier 干燥器 Transformator 变压器
• The oil is circulated through the transformer. 油在变压器内循环。 • Electrical losses heats up the oil. 电力损失加热油。 • The oil expansion is handled by the expansion tank. 油膨胀由膨胀罐控制。 • The oil is cooled when it circulates through the cooler. 当油循环通过冷却器时 被冷却。
硅胶粒