动车组牵引传动系统
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。
CRH2C型动车组牵引传动系统
主妥压务1 四象辰E半冋电压1 珏 1第一节动车组牵引传动方式CRH2C 型动车组采用交流传动系统，动车组由受电弓从接触网获得AC25kV/50Hz 电源，通过牵引变压器、牵引变流器向牵引电机提供电压频率均可调节的三相交流电源（如图4-1所示）。
受电弓牵引变淪器oO图4-1牵引传动系统简图一、牵引工况：受电弓将接触网AC25kV 单相工频交流电，经过相关的高压电气设备传输给牵引变压器，牵引变压器降压输出1500V 单相交流电供给牵引变流器， 脉冲整流器将单相交流电变换成直流电，经中间直流电路将 DC2600~3000V 的直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压/频率可调的三相交流电源（电压：0~2300V ;频率：0〜220Hz ）驱动牵引电机，牵引电机的转矩和转速通过齿轮变速箱传递给轮对驱动列车运行（如图4-2所示）。
第四章牵引传动系统卒引电机逆賁器逆变器X4羣引电机辜弓I 变压器覺总弓牵引主婪牵引电机牽引系统芙菜链网恻变洼控制»图4-2牵引工况传动简图二、再生制动：一方面，通过控制牵引逆变器使牵引电机处于发电状态，牵引逆变器工作于 整流状态，牵引电机发出的三相交流电被整定为直流电并对中间直流环节进行充电， 使中间直流环节电压上升；另一方面，脉冲整流器工作于逆变状态，中间直流回路直流电源被逆变为单相交流电，该交流电通过真空断路器、受电弓等高压设备反馈给接触网，从而实现能量再生（如图4-3所示）。
图4-3再生制动工况传动简图三、牵引电机采用三相鼠笼式牵引电机，其轴端设置速度传感器，实时检测电机转速（转子频率），对牵引和制动进行实时控制。
M1车和M2车传动系统独立控制，某动车故障时，故障动车将被隔离，无故障动车可以继续为列车提供动力； 当某个基本单元故障时，可通过VCE 切除故障单元，而不会影响其它单元工作。
图4-4为牵引系统主电路原理图。
再 生珂刘殳.■山壮7器电机测些沆挖制»。
CRH2型动车组牵引传动系统工作原理及控制
CRH2型动车组牵引传动系统工作原理及控制简介CRH2型动车组是中国铁路总公司研制的一种高速动车组，它采用了先进的牵引传动系统，使得列车运行更加平稳、舒适、安全。
本文将对CRH2型动车组牵引传动系统的工作原理及控制做简要介绍。
牵引传动系统设计结构CRH2型动车组牵引传动系统主要由两部分组成：1.传动控制装置（Traction Control Unit，简称TCU）：负责对牵引变流器进行控制，使它能够在不同工况下提供合适的电能给电机车转动。
2.永磁同步电机：由牵引变流器接受高压直流电流，再将其转化为交流电流供给电机。
永磁同步电机与牵引变流器通过两根电缆相互连接，通过双馈变流器的控制可以调整电机的转速、电流及扭矩。
工作原理当列车开始加速时，列车的电控系统将加速命令发给TCU，TCU会根据加速命令计算出需要给永磁同步电机提供多少电能，然后再将指令发送给牵引变流器。
牵引变流器会将直流电信号转换成三相交流电信号，通过永磁同步电机的转子产生电磁场，与电机内部的电磁场相互作用，产生转矩，从而使电车向前行驶。
当列车开始减速时，列车的电控系统将减速命令发给TCU，TCU会根据减速命令计算出需要回收多少列车惯性能量供给电网，然后再将指令发送给牵引变流器。
牵引变流器将列车由电动状态转为电制动状态，在电机内部通过电气反向转换的方式，将电能从电机中抽走转化成电动红外辐射远距离无线通信份额，反馈到直流供电系统中，从而实现了回收列车惯性能量的目的。
控制系统设计控制方式CRH2型动车组采用了集中式控制方式，所有永磁同步电机通过车载TCU统一控制，从而使整个牵引传动系统工作更加稳定。
在TCU中，采用了现代化的控制理念，通过高效控制算法实现列车的稳定加速和减速，并满足列车输入输出功率的匹配。
控制原理TCU通过精准测量永磁同步电机的工作状态，包括转速、电流、电压等参数，来掌握牵引传动系统的工作状态。
当需要加速或减速时，TCU会立即对永磁同步电机的控制信号进行调整，从而保证列车稳定运行。
动车组牵引传动系统的
动车组牵引传动系统设计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，黏着牵引力，启动加速度第一章 CRH3型动车组的牵引传动系统的简介1.1 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。
1.2 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：再生制动时，制动力和速度的数学关系为：1.3.我国机车电传动技术的发展与现状1 交-直传动技术的发展1958年底，我国试制出第1台干线电力机车，即6Y1型电力机车。
6Y1型电力机车是以前苏联H60型干线交直流传动电力机车为样板，按照中国铁路规范进行研制的。
由于当时大功率电力电子器件尚未成熟，可用的整流器件是引燃管。
动车组牵引传动系统的组成
动车组牵引传动系统的组成动车组牵引传动系统的组成一、引言随着我国铁路运输的不断发展，高速铁路已经成为了我国铁路运输的重要组成部分。
而在高速铁路中，动车组作为一种新型的列车形式，具有运行速度快、安全性高、舒适性好等优点。
而动车组牵引传动系统则是其重要的组成部分之一。
本文将从以下几个方面来详细介绍动车组牵引传动系统的组成。
二、牵引电机牵引电机是动车组牵引传动系统中最为重要的部件之一。
它是将电能转化为机械能，通过驱动轮对来实现列车运行的关键设备。
目前，我国主要采用三相异步电机作为牵引电机，其特点是结构简单、可靠性高、效率较高等。
三、变速器变速器是指用于调节牵引电机输出转矩和转速以适应列车不同工况下运行需求的装置。
在实际应用中，变速器主要分为两种类型：机械式变速器和电子式变速器。
其中，机械式变速器采用齿轮传动原理进行调节，具有结构简单、可靠性高等优点；而电子式变速器则采用电子控制技术进行调节，其优点是能够实现更精确的调节和更高的效率。
四、传动装置传动装置是指将牵引电机输出的转矩和转速通过轴承、齿轮等部件传递给驱动轮对的装置。
在实际应用中，常见的传动装置有两种：一种是直接连接式传动，即将牵引电机与驱动轮对通过一个联轴器直接连接；另一种是间接连接式传动，即将牵引电机与驱动轮对之间通过减速器等部件进行间接连接。
五、控制系统控制系统是指用于控制和调节牵引传动系统运行状态的设备。
在实际应用中，控制系统主要分为两类：一类是自动控制系统，即由列车自身设备根据预设程序进行自主控制；另一类是人工控制系统，即由司机根据列车运行情况进行手动操作。
六、总结综上所述，动车组牵引传动系统的组成包括了牵引电机、变速器、传动装置以及控制系统等多个部分。
这些部件的协同作用，使得动车组能够实现快速、平稳、安全的运行，为我国铁路运输事业的发展做出了重要贡献。
CRH2型动车组牵引传动系统工作原理及控制
CHR2型动车组牵引传动系统工作原理及控制CRH2型动车组牵引传动系统设备配置及工作原理概论牵引传动系统是CRH2型高速动车组的动力来源。
整个系统动力均匀分布于整列动车组的四个基本单元之中，形成了一个完整的组合的动力源。
巨有牵引功率大、启动平稳、快速快捷、有效抑制空转和滑行保护到位等特性，并与多个系统连锁控制，实现运行平稳，多级调速和准确停车。
一、牵引传动系统的组成CRH2型高速动车组以四动四托为编组，其中2，3，6，7号车为动车，1，4，5，8号车是拖车，配备两个牵引系统，首尾两车各设有司机室可双向行驶。
正常情况下两个牵引系统均工作，当某一系统发生故障时可自动切断故障源继续行驶。
CRH2型高速动车组采用动力分散交流传动模式，主要有受电弓，牵引变压器，脉冲整流器，中间环节，牵引变流器，牵引电动机，齿轮传动等组成。
二、牵引传动系统的主要设备配置2.1：车顶设备配置各车辆间的主电路均采用高压电缆和高压电缆连接器连接。
高压电缆连接器分为直线型，5度倾斜型，T型等几种，通过这些高压电缆连接器接通高压电缆。
供电设备配置在4，6号车前部车顶，主要有受电弓和接地保护开关等。
2.2：车底设备配置动车组牵引传动系统车底设备主要有网侧高压电气设备，牵引变压器，牵引变流器，牵引电动机等设备组成。
全列共计2台牵引变压器，4台牵引变流器，16台牵引电动机。
牵引变压器位于2，6号车底，牵引变流器和牵引电动机皆配置在2，3，6，7号车底。
三、动车组牵引传动系统主要设备3.1：受电弓动车组受电弓是从接触网获得电能的主要设备，也是动车组主电路的高压设备之一。
受电弓主要通过列车运行时压缩空气进入升弓装置气囊升起受电弓，使受电弓滑板与接触线接触而获电；绛弓时排出气囊内压缩空气使受电弓落下。
3.2：接地保护开关受电弓和接地保护开关安装在同一车辆上。
接地保护开关通过把特高压电源接地，防止对车体施加特高电压。
当主电路发生电流异常或接触网电压异常等事故时，强制性地操作保护接地开关，把接触网接地，使接地电流流向接触网，变电站供电系统中的隔离开关跳闸，接触网处于无电压状态，以保护动车组不受损坏。
动车组牵引传动系统CRH380B(L)
CRH380B动车组牵引传动系统本章主要介绍动车组牵引传动系统工作原理及主要组成部件牵引变压器、变流器、牵引电机及限压电阻等电气设备结构、性能特点。
第一节动车组牵引传动方式CRH380B动车组整列为一个高压单元，由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
CRH380BL动车组由两个独立的高压单元组成（前、后八辆分别为一个高压单元），每个高压单元由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
如图4-1所示图4-1 CRH380BL动车组高压单元CRH380B和CRH380BL动车组高压供电系统组成、工作原理基本相同：接触网高压电经受电弓进入动车组，经主断路器(MCB)等高压部件，一路直接进入本牵引单元、另一路经隔离开关(RLDS)、车顶高压电缆进入另一牵引单元。
CRH380B动车组牵引传动系统采用4动4拖的动力配置，01、03、06、08车为动车，02、04、05、07车为拖车，全列由2个牵引单元组成，每个牵引单元由1台变压器、两台变流器和2个动车的8台牵引电机组成，全车共计16台牵引电动机；CRH380BL动车组牵引传动系统采用8动8拖的动力配置，01、03、06、08、09、11、14、16车为动车，02、04、05、07、10、12、13、15车为拖车，全列由四个牵引单元组成，每个牵引单元由一台变压器、两台变流器和2个动车的8台牵引电机组成，全车共计32台牵引电动机。
第二节牵引系统构成及工作原理一、原理及基本组成CRH380B动车组整列为一个高压单元，由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元,如图4-2），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
CRH380BL动车组由两个独立的高压单元组成（前、后八辆分别为一个高压单元），每个高压单元由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
图4-2 牵引单元CRH380B(L)动车组高压供电系统组成、工作原理基本相同。
CRH2型动车组牵引传动系统
第六章 CRH2 型动车组牵引传动系统第一节概述一、CRH2 牵引传动系统基本组成CRH2 动车组牵引传动系统主要由受电弓（包括高压电器设备）、牵引变压器、四象限变流器、牵引逆变器和牵引电机组成。
1．高压电器设备高压电器主要作用是完成从接触网到牵引变压器的供电。
主要包括：受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。
CRH2 动车组采用 DSA250 型受电弓。
该受电弓为单臂型结构，额定电压/电流为 25kV/1000A，接触压力 70±5N,弓头宽度约 1950mm，具有自动降弓功能，适应接触网高度为 5300～6500mm，列车运行速度 250km/h。
CRH2 动车组采用 CB201C-G3 型主断路器。
主断路器为真空型，额定开断容量为 100MVA，额定电流 AC200A，额定断路电流 3400A，额定开断时间小于 0.06s，采用电磁控制空气操作。
CRH2 动车组采用 LA204 或 LA205 型避雷器。
额定电压为 AC42kV （RMS），动作电压为 AC57kV 以下（V1mA，DC），限制电压为107kV。
由氧化锌（ZnO）为主的金属氧化物组成,是非线性高电阻体的无间隙避雷器。
CRH2 动车组采用 TH-2 型高压电流互感器。
变流比为 200/5A，用于检测牵引变压器原边电流值。
CRH2 动车组 SH2052C 型接地保护开关。
额定瞬时电流为6000A（15 周），电磁控制空气操作，具有安全连锁。
2．牵引变压器 CRH2 动车组采用的是 TM210 型牵引变压器，一个基本动力单元 1 个，全列共计 2 个。
采用壳式结构、车体下吊挂、油循环强迫风冷方式。
具有 1 个原边绕组（25kV,3060kVA）、 2 个牵引绕组（1500V，2×1285kVA），一个辅助绕组（400V，490kVA）。
3．牵引变流器 CRH2 动车组采用的是 CI11 型牵引变流器，一个基本动力单元 2 个，全列共计 4 个。
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牵引 传 动 系 统
C、CRH动车组牵引传动系统
一、CRH1动车组牵引传动系统
CRH1 动车组
该动车组由青岛四方一庞巴迪一鲍尔铁路运输 设备有限公司（BSP）提供，国外合作伙伴是庞巴 迪运输瑞典AB（BT）。BSP动车组是以庞巴迪公 司为瑞典国家铁路和地方铁路开发的“Regina”动 车组为原型车经改变设计而成的。
牵引电路的基本单元装置由1台牵引变压器— 2 台主 变流装置（C/I）—8台牵引电机构成。由1台主变流装置控 制4台牵引电机，在牵引时向牵引电机提供电力、在制动时 进行电力再生控制。此外， 还具有保护功能。
牵引系统的组成：
牵引主电路：
由4号车或者6号车的受电弓受电，通过车顶上的特高 压导线，经由VCB后被送到2号车或者6号车的主变压器。 车顶上安装有保护接地装置（EGS），运行中，需要紧急 让变电所区间内的所有车辆停车时，让其动作，使架线接 地短路。EGS的操作必须按照铁道部的规定执行。
牵引主电路：
CRH2牵引传动系统基本组成
高压电器设备 高压电器主要作用是完成从接触网到牵引变压器的供电。主要包括： 受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。 DSA250 型 受 电 弓 —— 该 受 电 弓 为 单 臂 型 结 构 ， 额 定 电 压 / 电 流 为 25kV/1000A，接触压力70±5N,弓头宽度约1950mm，具有自动降弓功能， 适应接触网高度为5300～6500mm，列车运行速度250km/h。 CB201C-G3 型 主 断 路 器 —— 主 断 路 器 为 真 空 型 ， 额 定 开 断 容 量 为 100MVA ， 额 定 电 流 AC200A ， 额 定 断 路 电 流 3400A ， 额 定 开 断 时 间 小 于 0.06s，采用电磁控制空气操作。 LA204 或 LA205 型 避 雷 器 —— 额 定 电 压 为 AC42kV ， 动 作 电 压 为 AC57kV以下，限制电压为107kV。 TH-2型高压电流互感器——变流比为200/5A，用于检测牵引变压器原 边电流值。 SH2052C型接地保护开关——额定瞬时电流为6000A（15周），电磁控 制空气操作，具有安全连锁。
CRH1列车基本单元
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
M2
Tp2
Mc2
TBU1
TBU3
TBU2
牵引传动系统的能量传递与转换
CRH1的受电弓从接触网接受25KV 50Hz高压交流电能， 经过安装在车底架上的主变压器降成900V 50Hz交流电， 降 压后的交流电经网侧变流器转换成1650V DC直流电能，该 直流电再由牵引逆变器转换成可变频率可变电压的三相交流 电送给牵引电机，将电能转换成牵引列车的机械能。
牵引传动及计算机控制系统示意图
智 能 显 示
计
司
算
机
机
操
系
作
统
主变压器 高压侧变流器 牵引逆变器 牵引逆变器
TCMS接受司机的指令信息，经过转换与运算以后发给主 回路电器系统执行实施能量转换过程，控制列车运行；TCMS 还检测列车运行的实际状态信息，对该状态信息进行处理和 判断，一方面显示给司机、乘务人员和维护人员了解列车的 运行情况，另一方面对出现的异常情况进行报警和应急处理。
SA LC
LF CT
ET
MC 2F
AC 3T IC
BC
BA
MT LC
LF CT
ET
MC
TM
MC 2F
AC 3T
IC
BC BA
CRH1的主电路框架
牵引传动系统主电路构成
动车组有三个相对独立的主牵引系统均并行工作，当一个 牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，列车继续运行。
五个动车有五个变流器箱，分别位于每个动车的底架上。 网侧变流器LCM（Line Converter Module，将高压整流成为直 流环节电压）和电机变流器MCM（Motor Convertor Module, 将直流环节电压逆变成为频率可变电压可变的三相交流电供给 牵引电机）都装在变流器箱中；一个电机变流器给两台牵引电 机并联供电；一个变流器箱的网侧变流器除了向两个电机逆变 器供电外，还向一个辅助逆变器和一个蓄电池充电器馈电。
CRH 2 编组结构图
1、CRH2动车组牵引系统的组成
牵引电路系统以M 1 车、M 2 车的2 辆为1 个单元为基 础。电源由接触网通过受电弓从单相交流25kV、50Hz的接 触网电压来获得， 通过VCB与牵引变压器的1 次侧绕组连 接。牵引电路开闭由VCB来实施。牵引变压器2次绕组侧设 有2个线圈， 1次侧的电压为25kV时，2次侧绕组电压则为 1500 V 。
可以说牵引主回路是列车运行的驱干，TCMS系统是列车 运行的灵魂。
牵引传动系统主电路构成
CRH1的牵引传动系统以列车基本单元（TBU）为基本单 位，具体组成如下：
TBU1——Mc1（驾驶动车1）-Tp1（带弓拖车1）-M1（中 间动车1）；
TBU2——Mc2（驾驶动车2）-Tp2（带弓拖车2）-M1（中 间动车2）；
牵引传动系统的能量传递与转换过程示意图
主变压器 高压侧变流器 牵引逆变器 牵引逆变器
列车控制与管理系统TCMS
CRH1是以MITRAC通用计算机为核心的列车控制与管 理系统TCMS（Train Control and Management System）。 MITRAC计算机系统以摩托罗拉68k微处理器为基础，该系 统的机械和电气设计均适应温度范围是-40ºC～+70ºC，并承 受强烈震动冲击的牵引环境。MITRAC及其前身TRACS从 1985年就已经运营服务，并随着新电子产品（如微处理器、 存贮器等）的更新而不断换代，该系统目前在世界各地的几 种不同车上都有使用。
TBU1单元的牵引电路框图
二、CRH2动车组牵引传动系统
CRH2(四方/川崎动车组)
该动车组由南车四方机车车辆股份有限公司与国外合 作 伙 伴 川 崎 重 工 提 供 。 四 方 动 车 组 是 以 日 本 新 干 线 E2 － 1000型动车组为原型车经改变设计而成的。
动车组采用8辆编组，4动4拖，由两个动力单元组成。 每个动力单元由2个动车和 2个拖车（T-M –M-T）组成。
Mc2
Mc1
Tp1 PT
M1
M3
CT LB
SA VT
ES
LB
Tb
M2
VT
LB
ES
Tp2
LB VT
PT CT
LB
ES
Mc2 SA
TM MC
MC
AC 3T IC
LC 2F
LF
BC BA
SA
MT LC
MC
TM
TM MC
SA LC
MC 2F
MC 2F
AC 3T
AC 3T
IC IC CT
ET
BC
BC
BA
BA
MT TM MC
TBU3——M3（中间动车3）-Tb（带吧台拖车） CRH1的8 辆车中包括5 辆动车( Mc1、M1、Mc2、M2、M3) 和3 辆拖车( Tp1、Tp2、Tb)，动车组有两个受电弓，分别 位于Tp1和Tp2车上，正常工作时只有一个受电弓升起。
牵引传动系统主电路构成
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
M2
Tp2