中国高速列车牵引传动系统比较分析
高速列车关键技术分析
高速列车关键技术分析0 前言一般来讲如果依据动力驱动以及轮对分布对高速列车进行划分，则包含了动力分散和动力集中两种高速列车；如果是依据车辆联结和转向架予以划分则包含了铰接型和独立型两种高速列车。
随着现今技术发展高铁列车在运行速度上实现了较大化提高，顺利实现每小时三百千米以上的运行速度目标。
下面就高速列车关键的五项技术进行阐述分析。
1 关键技术之牵引传动牵引传动该种技术主要是包含了特殊装置要求以及变流系统。
首先从特殊装置要求来讲，牵引传动需要建立在额定大功率基础上，牵引电机具备维修便捷以及较轻重量和耐复杂环境的实际特点，对于牵引电机进行速度控制也会比较便捷。
牵引电机在速度转矩方面能够可抑制无转向，损害机械以及电气较小；其次从变流系统来讲主要是建立在交流——直流——交流转换基础上，简单来讲就是将交流单项电向直流电予以转变之后，利用逆变器再实际转变为交流三厢可调频电流，进而为牵引电机实际运行而服务。
高速列车实际应用的变流系统相较于工业生产涉及变流系统更加优越，不仅具备较宽调速，而且还具备较强电压波形，尤其是在牵引传动方面可靠性较高同时效率较高，还具备较强防震功能。
2 关键技术之复合制动复合制动该种技术主要是包含了基础制动以及制动两种系统。
相较于一般列车，高速列车实际应用的复合制动该种技术要更为先进，所谓复合制动就是能够保证高速列车在紧急状况下实现短时间或者是短距离有效制动，从而将行车安全予以有效保障。
首先从制动系统来讲，高铁列车涉及的先进制动系统主要是建立在摩擦制动以及电气制动两种复合方式基础上，在实际制动环节中通常首先电气制动，通过列车动力和空气动力进而实现列车自动控制运行。
而在此基础上配合摩擦制动；其次从基础制动来讲，基础制动建立在盘形功率装置基础上，因此也可以将基础制动称之为是盘形制动。
在实际制动环节列车闸片会和相应制动盘予以良好协作，通过将两者强度予以增加以及热裂纹予以减少进而起到制动效果。
3 关键技术之高性能转向架高性能转向架该种技术主要是包含了悬挂以及有源控制两种系统。
浅析动车组牵引传动系统
浅析动车组牵引传动系统摘要：随着近年来我国科学技术的不断发展与进步，我国的轨道交通行业也进一步取得了新的长足发展。
特别是近年来的高铁动车组，通过不断的改造和技术创新，无论是从车体结构的基本稳定和现代化程度，还是系统的优化和完善程度，都已经达到了一个很高的现代化水平，最重要的一点就是高铁动车组的可靠性和时速控制取得了新的技术突破。
列车牵引传动系统的可靠性是能够保证高铁动车组高速平稳正常运转的重要技术前提，是高铁动车组最重要的系统之一。
基于此，本文以中国复兴号高速动车组为例，首先详细的介绍了列车牵引传动系统中控制电路基本的工作原理；随后再仔细的分析一下列车牵引传动系统。
因此，本文仅供其他技术相关的人士就此进行的交流与操作参考。
关键词：动车组；牵引传动系统；复兴号引言：为了有效保证复兴号高速动车组能够稳定、高速、安全的运行，必须要充分采用先进成熟的高速牵引传动系统和合理的高速牵引传动的传动方式和策略。
但是由于目前我国对高性能的牵引传动系统的研发和生产能力相对比较不足，许多产品以及关键的零部件仍然必需从国外直接进口，重要的技术仍然要依赖国外的技术支持。
因此，有必要设计和开发一系列具有完全的自主知识产权的新型高性能高速复兴号动车组。
本文以新型复兴号动车组为实际实例，简单的向大家介绍一下高速牵引传动系统及其基本的工作原理。
一、牵引传动系统中电路基本工作原理复兴号电力动车组的牵引交流传动系统主要由牵引变压器、四象限电源脉冲整流器、中间直流电控制环节、牵引逆变器和异步变频电动机等部分组成。
系统的能量回馈电流如图1所示。
在列车牵引时，受电弓通过接触网AC25kV交流电流输送至牵引变压器，经降压后输出单相交流1500V，作为牵引变流器的电源输入。
牵引变流器利用其脉冲整流器把单相交流电整流成直流电，然后用中间直流电控制环节的电作为驱动牵引逆变器的单相输入，逆变器单相输出的电压在0至2300V后，0至220Hz变频整流器控制三相交流异步电动机的供电；在再生制动的条件下，电动机通常处于发电机再生制动状态。
CRH动车组驱动装置的牵引力与加速性能分析
CRH动车组驱动装置的牵引力与加速性能分
析
中国铁路高速CRH动车组作为现代高铁的代表，其牵引力与加速性能对于列车的运行速度和运行效率起着至关重要的作用。
本文将从CRH动车组驱动装置的牵引力和加速性能两个方面进行分析，探讨其在高速铁路运行中的重要性和影响。
首先，我们来分析CRH动车组的牵引力。
作为高速列车，CRH动车组拥有强大的牵引力是其能够保持高速运行的基础。
牵引力是指列车牵引力输出段轮轮重所受摩擦力的大小，它直接影响列车的起步和加速性能。
CRH动车组采用的电力牵引系统，通过电动机驱动牵引装置实现列车的运行，具有很强的牵引力输出能力。
其次，我们来探讨CRH动车组的加速性能。
加速性能是指列车在单位时间内增加速度的能力，也是体现动车组运行效率和节能减排的重要指标之一。
CRH动车组采用先进的控制系统和优化的动力传动装置，能够快速实现从静止到高速的加速过程，确保列车在短时间内达到稳定的运行速度，提升列车的整体运行效率。
综上所述，CRH动车组的牵引力与加速性能在高速铁路运行中至关重要，直接影响列车的运行速度、运行效率和运行安全。
通过不断优化动车组的驱动装置和控制系统，提升列车的牵引力和加速性能，能够进一步提高高速铁路的运行水平，实现更快速、更稳定、更高效的运行，为乘客提供更加舒适和便捷的出行体验。
CRH动车组作为中国
高速铁路的骄傲，其不断提升的牵引力和加速性能必将为我国铁路事业的发展注入新的动力与活力。
CRH3型动车组牵引传动系统探究
CRH3型动车组牵引传动系统探究摘要：本文简述了我国动车组牵引传动系统的特点及发展现状，阐述了动车传动系统的设计思路，并讲解了动车组牵引传动系统分析仿真模型理论知识。
论述了动车组牵引传动系统设计中包括传动系统功率的分析，牵引功率、黏着牵引力、启动加速度、平均加速度、列车运行最高速度等进行列车牵引特性的设计。
通过动车组牵引传动系统的设计过程分析得到了设计过程中的规律讨论了在设计过程中遇到的问题，总结了设计时应注意的问题。
关键词：牵引传动系统分析仿真模型牵引功率黏着牵引引言：牵引传动系统的设计思路的分析，牵引传动系统的特点、牵引传动系统的简介、动车组牵引传动系统分析、列车牵引传动系统容量设计、列车牵引特性设计、列车牵引功率设计等过程。
正文：一、CRH3型动车组的牵引传动系统的简介CRH3型动车组为8辆编组的动力分散交流传动电动车组，4动4拖，其中相邻的两辆动车为一个基本动力单元，每个动力单元具有独立的牵引传动系统，如图l所示，主要由1台主变压器、2台牵引变流器和8台牵引电机等组成。
牵引变压器原边额定电压为单相交流25 kV／50 Hz，副边为l 550 V／50 Hz。
牵引变流器输入侧为四象限脉冲整流器(4QC)，2个4QC并联为一个共同的DC连接供电，中间电容区部分存储能量，输出平滑的直流电压。
输出端为一个PWM逆变器，将DC连接电压转换成牵引系统所要求的变压变频i相电源驱动4个并联的异步牵引电机。
本研究采用DTC系统来控制逆变和电机驱动部分，并对整个牵引传动系统进行建模研究。
二、CRH3型动车组的牵引传动系统的特点CRH3型动车组在不同的速度时刻根据牵引／制动曲线输出所需的牵引力，使动车组顺利完成牵引或制动过程。
牵引工况时，牵引力和速度的数学关系为：三、牵引传动系统的设计对于高速列车的牵引传动系统的设计，首先对列车牵引功率进行设计；其次根据牵引功率、黏着牵引力、启动加速度、平均加速度、列车运行最高速度等进行列车牵引特性设计；最后根据列车的动拖比计算牵引电动机的容量、牵引变流器的容量及牵引变压器的容量。
高铁列车牵引系统的设计与性能分析
高铁列车牵引系统的设计与性能分析第一章：引言高铁列车是现代化交通工具中的一种，其快速、便捷、舒适、安全的特征得到了广泛的认可和追捧。
高铁列车的运行离不开高效稳定的牵引系统。
本文将对高铁列车牵引系统的设计与性能进行分析和探讨。
第二章：高铁列车牵引系统的设计高铁列车牵引系统主要由电机、制动器、转向架等组成。
其设计的重点是满足高速高质量运行的需求，具体表现为以下几方面：2.1 选用合适的电机电机是牵引系统的核心部件之一，必须选用适合高速高质量运行的电机类型。
目前，高铁列车牵引系统中常用的电机类型为同步电机和异步电机。
同步电机具有高效、高功率密度的优点，但对转矩的控制需要精细调节，相对复杂。
而异步电机则具有结构简单、控制方便等优点，但功率密度不如同步电机高。
因此，在设计中需要根据实际情况选择合适的电机类型。
2.2 设计合理的转向架转向架是高铁列车牵引系统的一个重要组成部分，其设计应考虑车速、车重等因素，以保证列车的稳定性和安全性。
转向架的结构应具有强大的承载能力和耐久性，以满足高铁列车高速行驶的需求。
2.3 选择可靠的制动器制动器是保证高铁列车行驶安全的必要组成部分。
在设计中应选择可靠的制动器。
目前常用的制动器类型有电阻制动器、回馈制动器、电液制动器和气压制动器。
其中，电液制动器和气压制动器具有制动力矩大、反应时间短等优点，因此在高铁列车牵引系统中被广泛应用。
第三章：高铁列车牵引系统的性能分析高铁列车牵引系统往往需要在高速高负载的情况下运行，因此对其性能的分析和评估显得尤为重要。
以下为高铁列车牵引系统常见的性能参数：3.1 加速度高铁列车牵引系统的加速度应满足列车起步、定速以及加速减速的需要。
其大小与电机的输出功率、转矩和制动器的制动力矩有关。
3.2 最高运行速度高铁列车牵引系统的最高运行速度直接影响列车的运行效率。
其大小与电机的额定转速、车轮的直径、轨道的曲率半径以及空气阻力等有关。
3.3 低速性能高铁列车牵引系统的低速性能影响列车起步和减速的效率。
CRH动车组驱动装置的动力传递与传动系统
CRH动车组驱动装置的动力传递与传动系统中国铁路高速（CRH）动车组作为中国高铁的重要组成部分，在高速铁路交通中扮演着举足轻重的角色。
其中，动车组的驱动装置的动力传递和传动系统是保证车辆正常运行和高速行驶的核心部件之一。
本文将深入探讨CRH动车组驱动装置的动力传递与传动系统，从技术原理、结构组成、工作流程和发展趋势等方面进行详细介绍。
一、技术原理CRH动车组驱动装置采用电力传动技术，其基本原理是通过电机将电能转换为机械能，从而驱动车辆前进。
电机是驱动装置的核心，一般采用三相异步电动机或同步电动机。
电机通过减速器将转速转换为扭矩，然后通过传动装置传递给车轮，使车辆正常行驶。
整个系统由电机、减速器、传动装置和车轮等部件组成，实现了驱动装置的动力传递功能。
二、结构组成CRH动车组驱动装置的结构组成主要包括电机、减速器、传动装置和车轮等部件。
电机通常安装在车辆底部，通过电缆与车辆控制系统连接。
减速器位于电机和传动装置之间，主要作用是将电机输出的高速低扭矩转换为低速高扭矩。
传动装置将减速器输出的扭矩传递给车轮，实现车辆的行驶和牵引功能。
车轮是整个系统的最终输出部件，直接与铁轨接触，传递动力并保证车辆正常行驶。
三、工作流程CRH动车组驱动装置的工作流程可以分为启动、加速、恒速和制动减速四个阶段。
首先，电机接收车辆控制系统的指令，开始转动；随着电机转速的增加，减速器将高速低扭矩转换为低速高扭矩，推动传动装置工作；传动装置将扭矩传递给车轮，车辆开始加速；当车辆达到设定速度后，电机保持恒速输出，传动装置传递稳定扭矩以保持车辆恒速行驶；最后，当减速制动指令下达时，电机减速输出，传动装置减小传递扭矩，车辆减速制动并停车。
四、发展趋势随着科技水平的不断提高和CRH动车组的技术革新，驱动装置的动力传递与传动系统也在不断发展。
未来，随着新能源技术的应用和高速列车的需求，动车组驱动装置可能会向更高效、更智能、更节能的方向发展。
高速列车牵引网与牵引传动系统谐振机理分析
设计与分析♦S h e ji yu FenxiZss EMU ◦hBL牵引^绕组电压/kV 2555s s s5sOs NJ K>〇〇00000000to00Ui Ui u>Ui L i*------------i l-------------—-------L2--------|图1牵引网单线优化图2京沪高铁车网谐振测试2012年2.月 5 日....,CRH805A L和CRH805B L.ff率在测试过程中炱_了耦合眞i翁事故，图=2为该列车:傘阿线路变电所分布艰蠢图。
运行时刻图3高铁电气参数测试结果菌4是B L列傘费_驶中谐被电流分布检测结泉，把该数掘籍果导入牵引网谐波计算模型来对谐振电压的分布规律进行仿真模拟计:算。
3仿真结果及分析由图2可'知，A L和B L两猶列'车事_故发生在K848— K803这 45 km的区段内肩K段网电供电由固镇变电所负责s A L行驶摘要:®京沪裔'铁为例，介富铁供电牵引系统姐成銷构和屬理.以藤为基棚建寒了荦弓:丨网链式模型以說单織优化模观，并 对辕模型进行了仿真模拟。
仿真计算结果显示:高铁传动系统和供电牵t系餘筒者的请振频率■:中在55 谓振i l属峰值约为66W■■该:仿真模塑與示*T齊铁传动系统与翁!1藥壤两络之间的谱振美系，为應免事故的发生:翼寒了龜I关键词:fc:速M车r牵I丨传动;，舉弓丨网。
谐振0引言錢至:2〇1.6_年底，.我国高铁总建資:麗程已达9 548 km,是世羿上运营f t铁歷■.规糢最太的国家，预计到2026牟，我国:运营高褒里程将达K000 km以h靠铁建设规糢远远超过了世羿其他国家建设之和。
普通铁路牵引模式采用"■交一直”模式，而高铁牵敬模式:采用“突一直一交”糢式，黎,構式下电网中低次谐波爾显减少，但高:賴率谐波增加，频_袁。
如此一來可导致线路中电奮被敢大严童…电压聚升，严蕖威胁着列寧、变羅器和避雷设备的安全，■至会发生爆炸、感应电压伤人等严重事故。
高速铁路机车车辆关键技术分析
高速铁路机车车辆关键技术分析
随着我国高速铁路网络的不断扩建和完善，高速铁路机车车辆技术也得到了迅速的发展和提升。
高速铁路机车车辆的关键技术在保障列车安全、提高运行速度、降低能耗和减少环境污染等方面发挥着重要作用。
本文将从动力系统、车体设计、牵引系统、制动系统和车辆控制等方面对高速铁路机车车辆关键技术进行分析。
一、动力系统
高速铁路机车车辆的动力系统是其运行的核心，直接关系到列车的牵引性能和运行速度。
随着技术的不断进步，高速铁路机车车辆采用了多种先进的动力系统，如交-直流混
合动力系统、异步牵引电动机技术、无齿轮传动技术等。
这些技术的应用大大提高了机车车辆的牵引力和加速性能，同时也提高了运行效率和降低了能耗。
二、车体设计
高速铁路机车车辆的车体设计是为了提高列车的稳定性、降低风阻、增加载客量和保障列车的安全。
近年来，高速铁路机车车辆采用了多种轻量化材料和结构设计，如碳纤维复合材料、空气动力学设计等，以降低车辆自重和风阻，提高列车的运行速度和能效。
在车体设计中也强化了列车的抗风性能和抗震性能，提高了列车的稳定性和安全性。
三、牵引系统
高速铁路机车车辆的牵引系统是其动力输出和传输的关键组成部分。
目前，高速铁路机车车辆主要采用了VVVF（可变电压可变频率）控制技术和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）牵引逆变技术，以实现电力传动系统对牵引电动机的精密控制和高效能输出。
这些技术不仅提高了列车的牵引力和加速性能，还降低了能耗和减少了对环境的污染。
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CRH5 250 211.5
5动3拖 分散 独立式 601 3200 451 17 6770
CRH380AL 380 403
14动2拖 分散
独立式 1061 3380 732 15 20,440
CRH380BL 380 400
8动8拖 分散
1.1. 前期探索阶段
在多年的电力机车研制经验基础上，中国开始了电动车组及高速列车的探索。中国自行设计制造的 首列电力动车组是由长春客车厂、株洲电力机车研究所和铁道科学研究院，根据铁道部科学技术发展规 划，于 1978 年开始研究设计，1988 年完成试制的 KDZ1 型电力动车组。该动车组为 2 动 + 2 拖 4 节编 组，总功率为 1200 kW，采用经济八段桥、相控交 2 直流传动，最高速度是 140 km/h。4 节车均设硬座， 座席呈 2 + 3 布置。全列总定员是 382 人，其中单节动车定员 88 人，单节拖车定员 103 人。KDZ1 型电 力动车组于 1989 年在北京环形试验线上进行动态调试和各种试验，最高试验速度达到 142.5 km/h，各项 指标满足设计要求。虽未能投入正式运用，但是它为后来中国电力动车组的发展积累了经验[2]。
1.2.1. CRH1 动车组 CRH1 型动车组由青岛四方—庞巴迪—鲍尔铁路运输设备有限公司制造，拥有快速、舒适、可靠特
点的同时，又满足了中国铁路客运量比较大的需求。全车设一等车、二等车、餐车等，配备有残疾卫生 间，定员 668 人。CRH1 型动车组是动力分散式列车，具有起动加速度较快，制动较快的特点。在中国 现行线路中，很多客运线路上都可以看到 CRH1 型动车组的身影，比如在广深铁路、沪昆铁路、达成铁 路等。
Abstract
The paper mainly introduces Chinese high-speed trains and analyzes the characteristics of the main circuit and the control block diagram of CRH1, CRH2, CRH3, CRH5, CRH380A and CRH380B. At the same time, the detailed description and analysis of the structure of the pulse converter and the inverter of CRH2 are introduced. The paper also compares the advantages and disadvantages of the tri-level pulse rectifier and the carrier phase shift multi-pulse. Through considering the control strategy of CRH2’s and CRH5’s DC link and the inverter control method in detail and explaining the differences in different aspects, the conclusion is drawn. CRH2, CRH5 and CRH380A adjust the inverter frequency through the inverter control software, so that the product of voltage and time of the inverter’s output voltage can be equal in the positive and negative cycle to eliminate the influence of the second harmonic voltage. While the CRH3 and CRH380B set the second harmonic absorption circuit, the LC series resonant circuit is used to eliminate the second harmonic. All these motors use the vector control. Indirect vector control is mainly used.
收稿日期：2014年3月6日；修回日期：2014年4月10日；录用日期：2014年4月20日
摘要
本文主要介绍中国高速列车的主要车型，并且重点从技术层面上对比分析了CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、 CRH380A和CRH380B型动车组的牵引传动系统的主回路及其控制的特点，同时就CRH2型动车组的脉冲 整流器和逆变器的主体结构进行了详细的介绍和分析，分析了3电平脉冲整流器的优缺点，同时与具有 典型特点的CRH5型车的载波移相多重化的控制特点进行了分析和对比。就CRH2和CRH5型车的中间直 流环节和逆变器的控制策略、控制方法进行了详细的介绍和解释，对比其各方面特性的差异，从而得出 结论。对于中间直流环节的二次脉动的处理方面，CRH2、CRH5和CRH380A通过逆变器的软件控制，调 节逆变器频率，使逆变器输出电压在正负周期的电压与时间乘积趋于相等，来消除二次谐波电压的影响， 而CRH3和CRH380B设置了二次谐波吸收回路，通过LC串联谐振电路来消除二次谐波。各车型都采用异 步电机的矢量控制，以间接矢量控制为主。
Comparison of Chinese High-Speed Train Traction Drive System
Yong-Sam Jong1, Xiangfei Li2
1Pyongyang Railway University, Pyongyang, North Korea 2Beijing Jiaotong University, Beijing Email: yongsam@ Received: Mar. 6th, 2014; revised: Apr. 10th, 2014; accepted: Apr. 20th, 2014
号”系列动车组。其中，CRH1 型动车组由青岛四方—庞巴迪铁路运输设备有限公司(BST)生产；CRH2 型、CRH380A 型动车组由中国南车集团四方机车车辆股份有限公司生产；CRH3 型动车组由中国北车集 团唐山轨道客车有限责任公司生产；CRH5 型动车组由中国北车集团长春轨道客车股份有限公司生产； CRH380B 型动车组由中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司和长春轨道客车股份有限公司生产。各型 号动车组主要技术参数如表 1 所示[3]。
Keywords
High-Speed Train, Traction Drive System, Main Circuit, Control System
中国高速列车牵引传动系统比较分析
郑英三1，李翔飞2
1平壤铁道大学，平壤，朝鲜 2北京交通大学，北京
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中国高速列车牵引传动系统比较分析
Email: yongsam@
设摆式功能，而车体以意大利铁路 ETR 摆式动车组为原型，营运速度为 200 公里以上。CRH5 行车的 2 个动力单元分别采用 3M + 1T 和 2M + 2T 的编组形式，最高运营速度为 250 km/h，最高实验速度为 305 km/h。该动车组采用交直交的传动方式，目前用于北京铁路局、济南铁路局、武汉铁路局等单位。
不仅如此，中国还自行设计制造了“中华之星”高速列车，而其以每小时 250 公里的试验速度更是 迈出了中国高铁建设的重要一步，揭开了中国高铁发展的序幕。
1.2. 快速发展阶段
2004 年，中国通过引进国外高速铁路先进技术，立足国内，自主创新，成功研究出 CRH 型“和谐
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中国高速列车牵引传动系统比较分析
Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
Table 1. The parameters of the high-speed train of China 表1. 中国主型动车组技术参数
最高运营速度(Km/h) 列车长度(m) 编组形式 动车配置方式 转向架方式 定员(人) 车型宽度(mm) 列车重量(t) 最大抽重(t)
牵引总功率(Kw)
CRH1 250 213.5
5动3拖 分散
独立式 668 3331 420.4 16 5500
CRH2-200 250 201.4
4动4拖 分散 独立式 610 3380 345 14 4800
CRH2-300 350 201.4
6动2拖 分散 独立式 610 3380 366 14 8200
CRH3 350 200
Open Journal of Transportation Technologies 交通技术, 2014, 3, 63-71 Published Online May 2014 in Hans. /journal/ojtt /10.12677/ojtt.2014.33010
独立式 1026 3257 1000 17 18,400
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中国高速列车牵引传动系统比较分析
的二等座车采用固定座椅外，其余车型均采用了可旋转座椅，全车定员 557 人。
1.2.4. CRH5 动车组 CRH5 型动车组采用动力分布式设计，以法国阿尔斯通的 Pendolino 宽体摆式列车为基础，但取消装
1.2.3. CRH3 动车组 CRH3 型电力动车组，由中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司和德国西门子公司联合生产。 CRH3 动车组为 4 动 4 拖 8 辆编组，采用电力牵引交流传动方式，由 2 个牵引单元组成。动车组具