项目二 城市轨道交通车辆牵引传动系统
城轨车辆牵引传动系统的组成和原理—交流主电路的案例分析
牵引电机供电。在再生制动时以的相时间反常的数路及径放使电电电网阻吸值收。电机反馈的
能量。各环节电路及作用为： 由TIEZ接是S是触晶隔器闸离C管／C，K接F与地CZ电开是阻关过，C电C在压Z需构保要护成主电。电路
（1）充电限流环节 （2）VVVF逆变器
在接阻放受地。电电C由时当后斩B弓将TR直仍波升1为它流不、即器差起转环能DT的动、换1节消7电～主、到高发除流T要接D速生，6传8地功、过则断构感位能电晶D路成器置6压闸是器的构，。，管用闭斩用成经T于合以波Z。斩导电检后器其波通阻测，。器，直 为作流直防用电流止是路电制过在流路动大人牵通，的与引过用充流F工它C出电况Z来的放电将电调电流直流节。冲流差因制击电，为动使能以晶电滤检变闸流波测换管的接只地
④ 脉冲模式发生器
脉冲模式发生器根据电机控制的三个输入变量：相控因数、定子频率和 校正角，实时计算牵引逆变器中的GTO触发脉冲。
图2-48 脉冲模式区域分布图
⑤ 能量反馈
在电机的能量反馈中，能量反馈到电网中，如果在电 制动的情况下，能量不能被电网完全吸收，多余的能量必 须转换为热能消耗在制动电阻上，否则电网电压将抬高到 不能承受的水平。
制动斩波器的存在确保大部分的能量能反馈回电网， 同时又保护了电网上的其他设备。
（4）牵引控制单元DCU及逆变器保护监控单元UNAS
① 牵引控制单元结构 ② 牵引控制单元基本功能 ③ DCU基本工作原理 ④ UNAS基本功能 ⑤ DCU的PCB板功能描述
a．牵引系统的控制与调整；
牵 单引 元A发bcdD．．．U控3生C0NV对脉3制AUV板是列冲SV从单设；F车模中与列元A计状式央牵3车态的D成控0引C4的产线制是U一电监生和和机板中上测与逆的外的央下与优控变处[部保化l两1制器理护；]控层与脉板保制保的冲的护护系模控；统式制 机箱／e．，调再共整生装／制有监动与测25电板块阻3电0制5动子，的A板控3。0制6是各与速调度节 电 使 元(子 用 件A／负 信是fghT．．．板 多 采制号PO责压电防逆D为 层 用动)处制制接V滑变A标 板 表参理动W动数／器收的与准 技 面和考防据线F司实气牵空路中存的术封值机现制转滤引断储印，装转；动指保波控逆板换刷电的护电令（制；变自器及电子容及S[A动器载l器）M路板23R转]D荷0的的V的板上）板8换调充是C保；指，的或及整放（测护A列令；电牵量3车，控0参值引7保制 插 的 过考AH装号 各与 制 调换理ijkl3a．．．值．（2rD、 个整板板动D列列提停9tC为，DmU和拖 模C板；；车车供车控其I8的接ULA车 拟接速牵串距AA；它制）3A一33收度引行离A的 信插33控11系。01起103的控接；本制一号件板4，是0统获 制 口9和组系车A是P个测（的取 系 与。统WA成3的温转量41前与 统P3提M2T81车3度处 的是U轴值供面针5个指连板辆理 故测列输速，板）令电接及 障、的量车入度根上与参，自 诊机状及U牵信信据考动 断通外N态速U号A引计 与值号参信／S度调／算 存处号I、考信转整储
项目二 城市轨道交通车辆牵引传动系统共151页
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
谢谢！
项目二 城市轨道交通车辆牵引传动系 统
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
简述轨道交通车辆电力牵引传动方式的类型
简述轨道交通车辆电力牵引传动方式的类型轨道交通，哎呀，说到这个，大家应该都知道现在城市里的地铁、轻轨都可离不开它。
你以为只有大路上的汽车需要发动机，其实轨道交通车辆也有类似的“心脏”，那就是电力牵引系统。
今天咱们就来聊聊这个“心脏”是怎么工作的，嘿，说得直白点儿，就是轨道交通的电力牵引传动方式有啥花样，啥类型。
说实话，这些东西也许在大家眼里是个大杂烩，反正就是让列车跑得快、稳、安全。
来来来，坐稳了，咱慢慢聊。
先说说最常见的电力牵引方式，嗯，就是咱们平时坐的地铁、轻轨里用的直流电牵引。
大家想象一下，列车就是一个“大怪兽”，要跑起来得有动力吧，这时候就需要直流电来给它“充电”。
直流电牵引的原理跟我们日常生活中用的电池有点像。
车辆通过电动机转动，带动整个车轮转动。
这种方式虽然好用，但也有个“毛病”，就是随着速度的增加，效率会逐渐降低。
就像开车的时候，油门踩多了车就不那么省油了，理解吧？所以，直流电牵引的使用虽然广泛，但在高速列车上就不太适用了。
那既然直流电有点力不从心，怎么办呢？别急，接下来是咱们的“主角”——交流电牵引。
这个技术啊，算是轨道交通的一项革新，简直是电力牵引的“黄金搭档”。
说白了，它的工作原理就是把高压交流电转换成直流电，然后再用这个直流电来驱动电动机。
这不就相当于“调皮的孩子”经过老师的引导变得规矩了吗？相较于直流电，交流电牵引的优点就多了。
首先啊，它的动力传输更高效，速度也能跑得更快。
它的维护成本相对低，设备使用寿命也更长，这不就解决了“便宜没好货”的问题吗？所以像高铁、城际快车等一类需要高速运行的交通工具，基本都是用这种电力牵引了。
不过，单单交流电牵引也不够完美。
你想啊，现实中很多地方根本没有高压交流电，怎么办？别急，咱们有三相交流电牵引！这种方式就是通过三相电来推动列车运行，相比于普通的单相电，三相电在动力上更稳定，效率更高，而且能适应的区域更多。
想象一下就像是一个超级有力气的“团伙”，它们一起合作，确保列车运行时更稳更强。
轨道车辆交流牵引传动系统建设方案(一)
轨道车辆交流牵引传动系统建设方案一、实施背景随着中国城市轨道交通的快速发展，对于轨道车辆的安全性和性能要求不断提高。
其中，制动系统作为轨道车辆的核心组成部分，对于车辆的行车安全、准点率和能耗等方面具有重要影响。
当前，国内轨道车辆的制动系统主要由国外公司垄断，国内企业在技术和市场份额方面存在较大的提升空间。
因此，推动轨道车辆交流制动系统及核心元器件的国产化生产，具有以下背景：1.政策支持：国家对于轨道交通行业的发展给予了极大的政策支持，鼓励国内企业加强技术创新，打破国外技术垄断，实现关键零部件的国产化。
2.市场需要：随着轨道车辆运行速度和密度的提高，对于制动系统的性能要求也不断提高。
国内市场对于高性能的轨道车辆交流制动系统的需求迫切。
3.技术提升：国内企业在轨道车辆制动系统方面具有一定的技术积累和人才储备，具备了向交流制动系统进军的技术实力。
二、工作原理轨道车辆交流制动系统主要包括电气制动和空气制动两部分。
其中，电气制动是通过在车辆电机上施加反向电压，产生制动力矩，实现减速或停车；空气制动是通过控制空气压力，推动制动盘与车轮摩擦，产生制动力矩。
具体工作原理如下：1.电气制动：通过控制器对电机进行控制，使电机在车辆减速或停车时产生反向力矩。
控制器可以根据车辆速度、电流等参数，实时调整制动力矩的大小。
2.空气制动：通过控制空气压力，推动制动盘与车轮摩擦，产生制动力矩。
空气压力由空气压缩机和制动阀等部件控制。
在制动过程中，控制器可以根据车辆速度、空气压力等参数，实时调整制动力矩的大小。
三、实施计划步骤1.技术研发：开展针对轨道车辆交流制动系统的技术研发，包括电气制动和空气制动两部分。
研发过程中需要充分考虑系统的稳定性、可靠性、安全性和能耗等因素。
2.产品设计：根据技术研发结果，进行产品的设计开发。
主要包括电气制动装置、空气制动装置、控制系统等部分的设计。
同时需要考虑产品的可维护性和可升级性。
3.生产制造：根据产品设计方案，进行生产线的建设、调试和试生产。
城市轨道交通车辆--电力牵引传动系统 ppt课件
ppt课件
8
牵引工况 电能
机械能
牵
受
引
电
网
弓
逆 变 器
牵引 电动机
电能
城轨车辆：
制动工况
机械能
电气牵引时，DC750V或DC1500V直流电压，然后经三
相逆变器变为交流三相电压，给牵引电机供电，实现电能到
机械能的转换。
电气制动时，牵引电机机械能转换为电能，经三相逆变
器变为直流电压反馈到电网，实现机械能到电能的转换，也
• 从主(降压)变电站及其以后的部分统称为“牵引供电系 统”。
ppt课件
23
牵引变电所
• 牵引变电所的任务就是将电力系统提供的三相工频交流电 通过变压或变流转变为本线电动车辆可用的电源。
• 根据电流制的不同，牵引变电所又分为直流牵引变电所和 交流牵引变电所。
ppt课件
24
• 城市轨道交通采用直流供电制式是因为城市轨道交通运输 的列车功率并不是很大，其供电半径（范围）也不大，因 此供电电压不需要太高，还由于直流制比交流制的电压损 失小（同样电压等级下）。
称为再生制动；或通过制动电阻，将机械能转化为热能。
ppt课件
9
电能
牵
受
引
电
网
弓
牵引工况
牵引 变压器
变流器
整
逆
流
变
器
器
机械能
牵引 电动机
电能
制动工况
机械能
干线铁路车辆： 电气牵引时，25kV交流电经变压器降压后，经四象限变
流器变为直流电压，然后经三相逆变器变为交流三相电压， 给牵引电机供电，实现电能到机械能的转换。
➢ 根据牵引电机可分为：
城市轨道交通概论PPT课件07动力装置与传动控制
直流牵引电动机
交流牵引电动机
务四 了解车辆的动力装置与传动控制方式
（二）直线电动机（线性电动机） 1、直线电动机的构成 直线感应电动机类似于传统的旋转感应电动机。直线电动机可以视为一台 旋转电
动机沿半径方向切开而展平的感应电动机，即将旋转感应电动机静止的定子(铁芯和 绕组)安装在车辆的转向架上，将旋转的转子(感应板)安装在轨道中间的感应轨上， 当直线电动机的定子绕组通过交流电流时,两部分产生的磁场相互作用，直接推动车 辆前进;反之则产生斥力，可使车辆制动。改变交流电的电压及频率，就可以控制磁 场的变化，从而完成列车的起动和制动。
任务四 了解车辆的动力装置与传动控制方式
二、传动控制方式 （一）变阻控制（已淘汰） （二）斩波调压控制 斩波调压控制是通过接在电网与牵引电动机之间的斩波器的的导通和关断来改变直流 牵引电动机的端电压，实现调速。这种方法广泛用于直流牵引电动机作动力的电动车 辆上，可实现无级调整，并容易实现再生制动。 （三）变压变频控制（Variable Voltage Variable Frequency） 变压变频控制（简称VVVF）是近30年来最先进的交流牵引电动机传动控制方式。它 在牵引工况时利用逆变器将直流变为电压和频率均可调节的交流，以电压和频率的变 化控制交流牵引电动机。在调速性能和节能方面均有优越性，被公认为近代调速系统 中性能最好的一种。 变压变频控制适合旋转交流电动机和直线交流电动机。
项目二 城市轨道交通车辆与车辆基地
任务四 了解车辆的动力装置与传动控制方式
【任务目标】 1. 知识目标 （1）了解城市轨道交通车辆所用牵引电机的类型 （2）了解城市轨道交通车辆所用传动控制方式 （3）掌握变压变频控制的含义 2. 能力目标 （1）会用专业知识，通过专业书籍，多媒体课件和图片资料获得帮助信息 （2）会口头表达出本次任务的知识要点及学习成果 3. 素质目标 （1）具有良好的职业意识 （2）能自主学习新知识、新技能 （3）具有高度的职业责任心和正确的学习态度 （4）具有较强信息搜集能力，会查找轨道交通领域的新知识和新的发展动向 （5）具有团队协作能力和吃苦耐劳的精神
城市轨道交通车辆电力牵引及供电系统
（2）矢量控制 矢量控制又称磁场定向控制（ＦＯＣ），在2０世纪７０ 年代由 西门子工程师Ｆ．Ｂｌａｓｃｈｋｅ 首先提出。矢量控制实现的基 本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原 理对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步 电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为磁场 的电流分量（励磁电流）和产生转矩的电流分量（转矩电流）分别加 以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量， 故称这种控制方式为矢量控制方式。矢量控制策略存在一些固有缺点， 如转子磁链难以准确观测，对电机参数比较敏感，实际工程应用时矢 量控制必须具备异步电动机参数自动辨识功。
9
（４）其他控制技术 “受流器＋异步电机”的模式已成为现代轨道交通牵引的主 流模式。但是，此牵引系统产生的谐波及无功分量会增加电网的电 流容量，同时造成资源的浪费。为了满足绿色节能的可持续发展理 念，须采用高性能的网侧控制技术及高效的主电路形。
10
1）四象限脉冲整流技术 四象限脉冲控制策略是基于瞬态电流的控制算法，通过精确 的网压锁相检测，实现电网电压与电网电流同相位、低谐波电流、 高稳定的直流电压的目标，采用功率因数闭环根据控制技术，可 在-０％的额定负载时，使网侧功率因数仍保持在９８％以上，同 时有效地控制电网电流中的谐波分量。 牵引变流器的输入端与电网密切相连的整流器，它一方面将 电能从电网输送到变流器和负载，另一方面将负载和变流器运转 产生的谐波、无功分量反馈给电网。为了提高电能品质，只有在 牵引传动系统采用四象限脉冲整流技术，以达到对电网侧的高功 率因数控制的目的。该技术已成功批量应用于和谐号大功率电力 机车
8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（３）直接转矩控制 直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后发展起来的一种高性 能异步电动机变频调速技术。这种“直接自控型”的思想以转矩为 中心来进行综合控制，不仅控制转矩，也用于磁链量的控制和磁链 自控制。直接转矩控制与矢量控制的区别是，它不是通过控制电流、 磁链等量间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控量控制，其实质 是用空间矢量的分析方法，以定子磁场定向方式，对定子磁链和电 磁转矩进行直接控制的。这种方法不需要复杂的坐标变换，而是直 接在点击定子坐标上计算磁链的模和转矩的大小，并通过磁链和转 矩的直接跟踪实现ＰＷＭ 脉宽调制和系统的高动态性能。直接转矩 控制可充分利用逆变器的开关频率，从而特别适用于大功率牵引传 动领域。目前，该技术已大量应用于干线电力机车（“和谐”型７ 2００ ｋＷ 交流电力机车）、城市轨道交通领域（上海地铁一号线、 深圳五号线、北京房山线、沈阳二号线等）。
城市轨道交通列车牵引传动系统
城市轨道交通列车牵引传动系统城市轨道交通列车的牵引力是由城市轨道交通列车的牵引系统产生的，因此要掌握城市轨道交通列车牵引力的知识，就必须先掌握列车牵引传动系统的基础知识。
目前城市轨道交通列车的牵引传动系统基本都是电力牵引传动系统，其基本的工作过程是：电能经过列车牵引供电系统传输和相应的转换，提供给列车的牵引电动机，电能转换成机械能，从而驱动列车运行。
城市轨道交通列车牵引供电的电源是城市电网，城市电网提供的电能经过牵引变电所的降压、整流变成DC 1 500 V（或DC 750 V），再通过馈电线传递给接触网，然后通过受流装置，由钢轨和回流线流回牵引变电所形成回流。
城市轨道交通列车牵引传动系统的基本特点是牵引功率大、传动效率高、能源利用率高、绿色环保、产生的污染很少、容易实现自动化控制。
城市轨道交通列车的牵引电动机为列车提供动力，牵引电动机按工作原理可分为直流电动机、交流异步电动机、交流同步牵引电动机三种。
由于交流电动机与直流电动机相比不需要换向器，结构简单，可靠性高，维护量少，重量小，并能获得较大的单位重量功率，具有良好的牵引性能，同时三相交流牵引电动机的调频、调压特性如果设计合理，可以实现大范围的平滑调速，还具有防空转的性能，使黏着利用率提高；三相交流牵引电动机对瞬时过电压和过电流很不敏感，在启动时能在更长的时间内产生较大的起动力矩。
因此，交流异步电动机有取代直流电动机的趋势。
一、牵引传动系统的工况城市轨道交通列车的牵引传动系统有两个工况：牵引工况和制动工况。
1、在牵引工况下，列车牵引传动系统为列车提供牵引动力，将供电接触网上的电能转换为列车在轨道上运行的机械能。
2、制动工况可以分为再生制动工况和电阻制动工况。
再生制动就是将列车的机械能转换成电能反馈到接触网再供给其他列车或车站设备使用，这种方式能最大限度地降低电能的损耗。
列车制动过程中牵引传动系统反馈的电能超过了接触网上的限值（达到DC 1 800 V）时，列车电制动产生的电能将会消耗在制动电阻上，通过制动电阻发热而消耗到大气中去，这种通过制动电阻消耗电能的电制动工况称为电阻制动工况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
D-AUX（线路输入二极管）
• 用于流向辅助设备的电流。 •由两个二极管完成此功能，它们均借助外部散热器进行冷却。
精品课件
线路输入熔断器
• F-AUX 线路输入熔断器，可保护辅助变流器； • F-AUXBUS 线路输入熔断器，可保护两辆拖车之间的电源总线。
精品课件
SA（避雷器）
• 具有很大的电阻值(>Mohm)。 • 当电路上出现冲击电压时，此部件会发生短路，然后直接将该 冲击引至地面。
精品课件
1. 学 习 目 标 2. 项 目 导 入 3. 学 习 任 务
任务1 直流主传动控制 任务2 交流主传动控制 任务3 直线电机主传动控制
任务4 单轨牵引传动系统
4. 拓 展 任 务
任务1 常用电力电子器件类型、原理与应用 任务2 电流电压变换电路 任务3 轨道交通车辆电磁兼容
精品课件
学习目标
熔断器：由两个100A、一个160A和一个250A的熔断器组成。 100A——给B车和C车辅助逆变器提供保护； 160BA车—底—部给安A车装充有电高机压提箱供，电每流台保高护压；箱中安装两台高速断路 250器A—，—分给别C给车B的车车和端C车连牵接引器逆电变路器提供供电电。流保护。
图1-4 城市轨道交通车辆单元车的总体控制
精品课件
精品课件
HSCB箱
每辆动车1个
辅助变流器 每辆拖车1个
15号线制车动电辆阻高器压主电每辆路动车
1个
电机（异步） 每辆动车
4个
牵引箱
每辆动车
1个
高速断路器
辅助箱
隔离接地开关箱
牵引箱
高速断路器
精品课件
受流器
高压主电路
精品课件
IES（隔离接地开关）
• 适用接地牵引、辅助设备等。 • IES的锁紧手柄和主手柄，均有低压开关，可指示其电流 。 • 位置（高压电源、接地、车间）两个IES联锁，如果其中一个 接地，则牵引无法启动（安全性）。 • 辅助变流器电源通过IES获得。
• 此缩时短牵空引走电距机离处，于在发供电电机网工压作过状高态（，>发=1出.2的倍电额势定经电逆压变）器，模不块再将
交接流受电反变馈为时直，流再电生；制动退出转为纯空气制动的瞬间，牵引电
机发出的电能将被引导在制动电阻上；
• 电阻制动实现暂态的纯电阻制动，即列车动能转换成电能品课件
主回路工况
• 牵引电机可以工作在牵引工况或制动工况； • 两个工作状态由主逆变器来管理。 • 牵引时：主逆变器工作在逆变状态，将直流逆变为交流；
电制动时：主逆变器工作在整流状态，将牵引电机产生的交 流电转换成直流电，并反馈回供电网供其他车辆使用。
列车常用制动采用电制动和空气制动混合运算的 制动方式，再生制动优先，当电制动不足以完成 制动指令时，再由空气制动补足。
制动
精品课件
3. 列车向前、向后的换 向
• 三相交流电机输入的相序U、V、W颠倒任意一组，电机都会发生 反转；
• 电动列车通过改变逆变器输出相序来实现牵引向前和向后（即 倒车）的操作，不需要切换主回路的构成。
精品课件
主回路系统构成
精品课件
主回路系统构成
图1-1 城市轨道交通车辆控制原理示意图
图1-1 城市轨道交通车辆控制原理示意图
精品课件
1. 主回路牵引工况
• 主回路通过受流装置连接至供电网络，获得直流电能：
牵引
将直流电转换为三相交流电
精品课件
2. 主回路制动工况
•
主回路电制动时，牵引电机转子被列车轮对带动旋转，切割定子 磁•• 力相为线比了产电实生现制感电动应制，电动空动和气势制纯并动空被建气导立制出响动；应之时间间的较平长滑（过渡>1，秒减）少；冲撞，
精品课件
F-LVMD（线路电压监控装置熔断器）
• 为保护线路电压监控装置的熔丝，在HSCB前安装电压装置的必 备之品。
精品课件
辅助变流器箱
• 辅助变流器可为列车负载（380V 3相，110V直流）供电，且可用于 为电源电池充电。
• 用作车辆空调、电热采暖、照明、蓄电池充电、各系统控制电路及 列车监视系统、车载信号和通信设备的电源。
精品课件
主回路系统构成
在列牵车引顶逆部变安器装分受别电给弓两，台用转于向将架电上流的从四电台网牵引引入电列机车供。电， 在 压电源受和流转电置电操由换流到弓作受和最轨的过电作终道旁电弓为通形边压引高过成安，入速接电装保到断地流避 护高路碳回雷主压器刷路器电隔前，。，系离的经主统开隔由要。关离车用，接体于隔地、防离。转止开向雷关架击用轴过于端电车接间地电装
调压的方法来改变电机的转速，从而实现对车辆的牵引控制。
精品课件
主回路系统构成
• 车辆通过母线将TC车和M1车的高压联在一起；
• 通过贯穿全列车的母线为2个CVS（辅助变流器）供电，确保CVS顺利 通过断电区。 • 车辆接地时通过接地汇流排经由转向架轴端接地装置形成接地回路； • TC车设置有2个接地装置，M车设置有4个接地装置。
精品课件
项目二 城市轨道交通车辆牵引传动系统
电力牵引控制
定义：在轨道交通车辆中，用电动机驱动实现车辆牵引的传动控制方式。 作用：它是以牵引电机作为控制对象，通过控制系统对电动机的速度和牵引力
进行调节，满足车辆牵引和制动特性的要求。 类型：直流传动系统：采用直流（脉流）牵引电动机。
交流传动系统：采用交流（同步、异步）牵引电动机。
精品课件
项目导入
项目内容：
• 主要介绍城轨交通车辆各种牵引传动系统组成及控制原理。 • 全面介绍了主传动设备——直流牵引电动机、三相异步牵引电机和直线
牵引电机的结构、工作原理及其特性。 • 简要介绍了单轨牵引传动系统的组成特点及应用案例。
• 详细分析了主传动系统牵引、制动、保护电路。
知识拓展：
介绍城轨交通车辆使用的主要电力电子器件的类型、工作原理 及应用场合，分析城轨车辆整流、斩波和逆变电路的工作原理。城轨交 通车辆电磁兼容。
预充电电阻器 线路电流监控装置
• A-LCMD1为线路电流监控装置，可测量输入电流，位于预充电
LRU上；
•A-LCMD2可测量返回电流，位于电缆入口附件的高压棒周围，通 过软件实现不同的功能。
精品课件
电动列车主回路
• L-FL 线路滤波电感器2.5mH
• 适用于过滤电压（低通滤波器）还可用于限 制浪涌电流上升时间。
方向转换。
供电网中直流电压的脉动波纹，使逆 变单元得到的直流成分更加平顺。
• 组成：由受流单元、保护装置（熔断器、高速断路器、隔离开
关）、线路接触器、电抗器、电容器、VVVF逆变单元、牵引电
机、回地装置等部分构成。
逆变单元由IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）绝 缘栅双极型晶体管模块组成，能够实现将输入的直流电逆变 为交流电并变压变频输出，从而控制交流感应电机的转速， 实现列车速度在很宽泛的范围内平稳调节。
精品课件
HSCB（高速断路器）箱
• HSCB为主断路器 ，可在出现故障的情况下断开牵引链与电源 的连接。 • 主要防止牵引链路免受内部或外部故障的影响。 • 存在一个与断路器相关的控制板。
精品课件
A-LVMD（线路电压监控装置）
• 用于测量HSCB前线路电压的部件，用于获知动车是否在供电线 路或中性区段上等返回牵引箱内信息。
1．直流牵引电动机的结构与工作原理
图2-2 精直品课流件电动机结构（4极）
任务一 直流牵引传动系统
表2-1 串励牵引电动机的结构及部件作用
部位
名称
主要组成部件
部件组成
使用材料
主要作用
定子
主极 换向极 补偿绕组
主极铁心 热轧软钢板叠制 励磁绕组 漆包线或绝缘扁铜线 换向极铁心 热轧软钢板叠制 换向极绕组 绝缘扁铜线
精品课件
TCU
• TCU牵引控制单元为牵引箱电子控制单元，它可以从列车系统 接收信号，包括所有功能顺序，可以监控电机等。
精品课件
项目二 城市轨道交通车辆牵引传动系统
任务1
直流牵引传动系统
任务2
交流牵引传动系统
任务3
直线电动机牵引传动系统
任务4
单轨牵引传动系统
精品课件
任务一 直流牵引传动系统
一．直流牵引电动机
电传动系统主电路
定义：一般是指一个车辆单元的牵引动力电路。 组成：受流器、牵引箱、牵引电机、制动电阻箱、电抗器及电气开关等。
精品课件
图2-1 主牵引逆变器外形结构
精品课件
主回路的功能概述及构成
• 定义：是牵引电机工作回路，通过指令对牵引电机进行控制；
为了保证直流供电电压的品质，采用 • 功能：可实现列车牵引电和路电制电动抗功器和能电，容也可滤完波成器来向吸前收、牵向引后的
绝缘扁铜线
产生磁通，建立主磁场 改善换向 改善负载特性，改善换向
转子
精品课件
电动列车主回路 • A-CMDU和A-CMDV U相和V相电流监控装置
• 可测量供给4个电机的电流； • 根据两次测量计算W相电流。
• EMC电阻器 • TM1、TM2、TM3、TM4
牵引电机 • EMC电容器
精品课件
风扇
• 风扇用于吹出590l/s的额定气流，最坏情况下为530l/s； • 可冷却电源模块和线路感应器。 • 空气输入格栅位于TCU和预充电部件的下面，空气输出位于线路 滤波器电感器部件的下面。
间，机械制动完全用于减少电气制动。
精品课件
电机
• 电机为异步 - 开式转子自通风。
精品课件
牵引箱
• 每辆动车一个牵引逆变器，在车体底架下安装。 • 每台牵引逆变器有一台TCU控制单元控制并驱动4台三相交流牵引电机， 这些电机分别驱动两个转向架的四个轴。 • 牵引逆变器是来自于ALSTOM的OptONIX系列，逆变器驱动并联联接的 四个牵引电机。 • 牵引电机可以以功率消耗(牵引)或功率产生(制动)方式运行。这两个 工作模式可以由牵引逆变器来管理。 • 列车运行时，逆变器把从第三轨供电获得的直流电转变为调频调压的 三相交流电。 • 当制动时，逆变器把电机产生的三相交流电转换成直流电。产生的能 量回馈电网供其他车辆使用。当网压太高，就不能吸收该能源时，机械 制动就必须代替电制动。 • 为了实现电制动和机械制动之间的平滑过渡，在气制动引入期间，制 动斩波器控制了再生电源的降低(流进了制动过渡电阻)。