城轨车辆辅助逆变器及车载蓄电池常见故障分析毕业论文

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城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析
城轨车辆的蓄电池是城轨车辆电力系统的重要组成部分,它为车辆提供起动、供电、
辅助能源等功能。

在城轨车辆的正常运行过程中,蓄电池的供电功能至关重要,蓄电池的
正常工作和维护对车辆的安全和稳定运行起着重要作用。

城轨车辆的蓄电池一般采用铅酸蓄电池,它的电极由正极和负极组成,正极为氧化铅,负极为海绵铅,电解液为稀硫酸溶液。

蓄电池的工作原理是通过化学反应来释放储存的电能,反应产物为硫酸铅和水。

常见的蓄电池供电故障包括充电不足、放电不足和蓄电池自身故障等。

充电不足是指
无法对蓄电池进行充分的电能储存,原因可能是电源供电不稳定、充电电压不足或充电时
间不足等。

放电不足是指蓄电池无法提供足够的电能供给车辆的使用,原因可能是电池容
量不足、内阻增加或电极结构损坏等。

蓄电池自身故障包括正极、负极腐蚀、阳极极板剥落、硫酸溶液泄漏等,这些故障会导致蓄电池无法正常工作或电能储存能力减弱。

针对这些故障,需要采取相应的维护和修理措施。

要确保电源提供稳定的充电电压和
电流,可以通过检查充电线路和充电设备来排除充电不足的问题。

需要定期检查蓄电池的
容量和内阻,如果发现容量不足或内阻过大,可以考虑更换蓄电池。

还要定期检查蓄电池
的正负极腐蚀情况,如果发现锈蚀现象,可以使用砂纸或钢丝刷清洁电极表面。

对于阳极
极板剥落或硫酸溶液泄漏等情况,需要及时更换蓄电池或修复电池。

城轨车辆蓄电池供电和常见故障的分析非常重要。

只有通过定期的维护和保养,才能
确保蓄电池的正常工作,保障城轨车辆的安全和稳定运行。

地铁车辆辅助电源系统故障分析及对策

地铁车辆辅助电源系统故障分析及对策

地铁车辆辅助电源系统故障分析及对策摘要:在实际运营中,地铁车辆辅助电源系统的故障是不可避免的。

故障发生后,如果不能及时准确地识别和解决,将导致列车的停运、延误甚至造成严重的安全事故,给乘客和地铁运营管理者带来巨大困扰。

因此,对于地铁车辆辅助电源系统故障的分析和对策研究具有重要的现实意义。

本文主要分析地铁车辆辅助电源系统故障分析及对策。

关键词::地铁动车组;辅助电源;充电机;引言地铁作为一种高效、环保的城市交通工具,已经成为人们出行的首选之一。

地铁车辆辅助电源系统作为地铁列车的重要组成部分,主要负责为车辆和乘客提供所需的电力支持。

然而,在长时间的运营过程中,地铁车辆辅助电源系统可能会发生各种类型的故障,如电源失效、电池充电异常、线路短路等等,这些故障将直接影响到地铁运营的安全性和正常运行。

1、地铁车辆辅助电源系统的功能和作用地铁车辆辅助电源系统是地铁列车的重要组成部分,主要负责为车辆和乘客提供所需的电力支持。

地铁车辆辅助电源系统为车辆提供所需的电力支持,包括牵引电动机、车辆照明、空调系统、控制系统等各种电器设备的电能供应。

在紧急情况下,如电网故障或断电时,地铁车辆辅助电源系统能够提供紧急备用电源,确保列车在停电情况下正常停稳并保持必要的运行功能。

地铁车辆辅助电源系统通常配备有蓄电池,用于储存和释放电能以提供额外的支持。

辅助电源系统通过管理和控制蓄电池的充电和放电过程,确保蓄电池处于适当的电量状态,以满足列车的需求。

除了车辆本身的电力需求,地铁车辆辅助电源系统还为乘客和车辆提供其他辅助设备的电力供应,如车站照明、安全监控系统、紧急通信设备等。

地铁车辆辅助电源系统会监测并保护其自身运行的稳定性和可靠性。

它可以通过故障检测装置及时发现并报告各种故障,如电源失效、线路短路、电压异常等,以便及时采取措施进行修复和保护。

2、地铁车辆辅助电源系统故障分析地铁车辆辅助电源系统故障是影响地铁运营安全和正常运行的重要问题。

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析
城轨车辆蓄电池供电系统的优点之一是能够在车辆接触轨道供电线路不畅时提供电力支持,确保车辆能够正常运行。

蓄电池供电系统还能够在停车、起步、过分岔、股道不连续等特殊情况下提供辅助电力支持,保证车辆的安全和稳定运行。

蓄电池供电系统还能够在车辆制动时将制动能回馈至电池中,实现能量的有效利用,提高能源利用率。

尽管城轨车辆蓄电池供电系统具有许多优点,但也存在一些常见故障。

蓄电池组的老化是最常见的故障之一。

随着使用时间的增加,蓄电池组的容量会逐渐下降,导致车辆的续驶里程减少。

由于蓄电池组中的单体电池之间的不平衡,可能会导致电流分布不均,进一步影响整个蓄电池组的性能和寿命。

另一个常见的故障是充电装置和放电装置的故障。

充电装置故障可能会导致蓄电池组无法正常充电,从而影响车辆的续航能力。

放电装置故障可能会导致蓄电池组无法正常放电,从而影响车辆的正常运行。

监控装置的故障也可能导致蓄电池供电系统无法正常工作。

为了及时发现和解决蓄电池供电系统的故障,建议在平时的维护工作中要注重以下几个方面。

定期检查蓄电池组的电压和容量,发现问题及时更换或修复蓄电池组。

定期检查充电装置和放电装置的工作状态,确保其正常工作。

还要定期检查监控装置的状态,确保其正常监控蓄电池供电系统的运行状况。

城轨车辆蓄电池供电系统是城市轨道交通系统中的重要组成部分,为车辆的正常运行提供能量支持。

尽管存在一些常见的故障,但通过定期检查和维护工作,可以及时发现和解决问题,确保蓄电池供电系统的正常运行。

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析张毅兰宏光

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析张毅兰宏光

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析张毅兰宏光发布时间:2021-11-01T02:27:12.342Z 来源:《中国科技人才》2021年第20期作者:张毅兰宏光[导读] 旨在为蓄电池生产、检修和维护提供技术参考,为地铁的安全运行保驾护航。

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000摘要:针对城市轨道车辆蓄电池开路故障的问题,从蓄电池结构及电路原理分析角度,对列车蓄电池开路故障现象及原因进行深入探究,并制定相应的改进措施,旨在为蓄电池生产、检修和维护提供技术参考,为地铁的安全运行保驾护航。

关键词:地铁列车;蓄电池;故障蓄电池作为地铁列车启动电源,在系统中起着极其重要的作用,它作为列车控制设备和应急照明的备用电源,能够在列车主供电系统接通前为列车激活各控制系统,同时为辅助逆变器提供控制电源。

当线路电网无高压或带蓄电池充电机的辅助逆变器全故障不工作的情况下,地铁列车进入紧急运行模式,蓄电池将为车上应急照明设备、紧急通风设备、列车网络控制系统、列车通信控制系统(包括PIDS、广播、无线电等)以及列车车门控制系统等提供紧急供电电源,保证地铁列车的应急负载能持续运行45min,满足乘客安全逃生与供电需求。

本文结合城市轨道交通车辆检修中的实际故障案例,分析蓄电池开路故障事件、故障原因及故障处理建议等。

一、故障概述某城市地铁8号线HO2列车在运用库进行检车作业时,1号车箱司机台HMI、车载台等各项指示灯异常闪烁,车下蓄电池控制箱体异响。

打开蓄电池箱体后,箱体内部散发异味气体。

二、故障调查(一)安防录像下载CCTV(闭路电视监控系统)监控视频,视频记录2020年7月15日23:28—2020年7月15日23:30,检车人员旋动列车激活旋钮=32-S01至合位,并保持2s左右后,列车未能正常激活,7月15日23:32,检车人员收车断高压后,下车检查车下箱体情况。

(二)列车维保2018年7月5日,维护人员进行了蓄电池充放电实验,安装的蓄电池组“两充一放”记录正常,充满电后放电4h,所测得的蓄电池开路电压均高于1.75v。

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析城轨车辆是指在城市轨道交通系统中运行的电气化列车,由于需要在路线上长时间连续运行,因此蓄电池供电是城轨车辆至关重要的一部分。

蓄电池供电系统主要用于提供车辆启动、辅助电器供电以及应急情况下的供电保障,因此其稳定性和可靠性对城轨车辆运行的安全性和效率起着至关重要的作用。

城轨车辆蓄电池主要由电池组、电池管理系统、保护装置等部分组成。

电池组一般选用铅酸蓄电池或锂电池,其容量一般根据车辆的功率和运行需求来确定。

电池管理系统用于监控电池组的电压、温度等参数,确保电池安全运行。

保护装置则主要用于防止过充、过放、短路等异常情况的发生,保障电池和车辆的安全。

1.电池老化:由于城轨车辆长时间运行需求,电池组会随着时间的推移而老化,导致电池容量减小,性能下降,影响车辆的正常运行。

解决方法一般为更换新的电池组。

2.电池充放电不均匀:如果电池管理系统对电池组的管理不当,有可能导致电池充放电不均匀,出现电池容量不均匀的情况,影响车辆的运行里程和性能。

解决方法一般为优化电池管理系统。

3.电池过充或过放:如果保护装置失效或电池管理系统故障,有可能导致电池组过充或过放,出现电池损坏甚至发生火灾的危险。

解决方法为及时修复保护装置或更换故障电池。

4.电池温度过高:城轨车辆在运行中,由于电池组长时间工作会产生热量,如果电池温度过高,有可能影响电池的寿命和性能,甚至引发火灾隐患。

解决方法为加强散热和优化电池管理系统。

总的来说,城轨车辆蓄电池供电系统是城市轨道交通系统中不可或缺的一部分,其稳定性和可靠性对城轨车辆的运行安全和效率有着重要影响。

因此,城轨车辆运营单位应加强对蓄电池供电系统的维护和管理,定期检查电池组及其配套设备的运行状态,及时发现并处理故障,确保城轨车辆的安全、稳定运行。

同时,城轨车辆制造商也应不断优化蓄电池供电系统的设计和技术,提高其可靠性和性能,为城轨车辆的运营提供更好的支持。

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析城轨车辆蓄电池是城轨车辆系统的重要组成部分。

它能够将电能储存下来,为城轨车辆提供电力,并在断电或电网异常的情况下保障城轨车辆的运行。

但是,由于蓄电池的使用条件十分苛刻,常常会出现各种故障,影响城轨车辆的正常运行。

本文将对城轨车辆蓄电池的供电原理及常见故障进行分析。

城轨车辆蓄电池是由多个电池组成的串联电池组。

它的主要用途是在车辆运行时向车辆供电,并在停车或紧急情况下提供电源保障。

城轨车辆蓄电池的供电原理如下:1、城轨车辆蓄电池的充电城轨车辆蓄电池是采用直流电充电方式。

当车辆接通电网或采用外接电源时,通过结构上设计的充电机将电网或外接电源的直流电转换成所需的蓄电池电流,并将电流输入到蓄电池中进行充电。

蓄电池充电时,会发现当电池电压低于一定值时,充电机会将市电连接到蓄电池上进行充电,直到电压回到正常范围内。

城轨车辆蓄电池供电的方式可以分为两种:一是直接向车辆的电动机、电磁铁和附属设备供电;另一个是通过变频器将蓄电池的直流电转换成交流电,再供给伺服驱动、蜗杆减速机等电器设备。

当城轨车辆的电网供电异常时,蓄电池会自动为车辆提供电源。

二、常见故障分析1、蓄电池电压低蓄电池电压低是城轨车辆蓄电池常见的故障之一。

主要原因是蓄电池的容量减少、充电不足或电路连接不良。

出现这种故障时,应及时检查电路连接、充电机和蓄电池是否正常,并对蓄电池进行充电。

2、蓄电池电容衰减或老化城轨车辆蓄电池在长时间使用后,其电容会逐渐衰减,导致容量降低,续航时间缩短。

此时需要更换新的蓄电池。

3、蓄电池电解液丢失或液面过低长期使用或使用条件恶劣的城轨车辆蓄电池容易出现电解液丢失或液面过低的情况,导致蓄电池负载减少、自放电率增大。

出现这种情况时,需及时添加适量的电解液,并排除蓄电池内部泄漏的原因。

4、蓄电池短路、开路城轨车辆蓄电池的正极和负极之间发生短路或开路,会严重影响其使用效果。

出现这种故障时,需要将蓄电池进行更换或维修。

城轨车辆电器的维护保养、故障处理与检修毕业论文

城轨车辆电器的维护保养、故障处理与检修毕业论文

城轨车辆电器的维护保养、故障处理与检修毕业论文目录第1章城市轨道交通车辆的概述及检修制度 (1)1.1 引言 (1)1.2 城市轨道交通车辆的类型 (1)1.3 城市轨道交通车辆的组成 (3)1.4 城市轨道交通车辆的运用和检修的流程 (4)1.5 地铁车辆的维修制度 (5)1.6 本章小结 (5)第2章地铁车辆受电弓的检修 (6)2.1 引言 (6)2.2 TSG18D 型受电弓的结构及组成 (6)2.3 TSG18D型受电弓的检修 (7)2.4 受电弓绝缘子更换、受电弓碳条更换 (9)2.5 电客车受电弓压力调整 (14)2.6 本章小结 (16)第3章地铁车辆空压机的检修 (17)3.1 引言 (17)3.2 制动系统的概述 (17)3.3 VV120型空压机部件维修 (18)3.4 VV120型空压机换油 (20)3.5 本章小结 (21)第4章地铁车辆空调的检修 (22)4.1 引言 (22)4.2 空调的概述 (22)4.3 空调的检修 (24)4.4 空调的保养与维护 (32)4.4 本章小结 (34)心得体会 (35)参考文献 (36)第1章城市轨道交通车辆的概述及检修制度1.1 引言城市轨道交通车辆是城市轨道交通系统中重要组成部分之一,本章主要以城市轨道交通车辆的类型、编组及车体的组成来概述广州地铁二号线车辆的基本情况。

针对我国城市轨道交通车辆的检修制度及流程进行简单介绍。

1.2 城市轨道交通车辆的类型地铁系统是高、大客运量的城市轨道交通系统,是城市轨道交通的主要形式。

地铁车辆主要在大城市地下隧道中运行,也可以在地面或高架线路上运行。

根据线路、客运规模的不同,分为高运量地铁和大运量地铁。

高运量地铁的基本车型为A型车,大运量地铁车辆为B型车或直线电机B型车(表1-1为城市轨道交通车辆类型的分类)。

表1-1城市轨道交通车辆类型的分类地铁车辆都是以车组的形式固定编组,与常见的铁路有机车和车辆的区分,它都称车辆。

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析

城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析【摘要】城轨车辆蓄电池是城市轨道交通系统中的重要组成部分,负责为车辆提供动力。

本文从城轨车辆蓄电池的作用、供电原理和常见故障进行了分析。

常见故障包括蓄电池寿命到期和内阻增大等情况。

在提出了城轨车辆蓄电池的重要性,并介绍了如何有效预防蓄电池故障,以及优化蓄电池的使用。

通过对城轨车辆蓄电池的深入理解和正确使用,可以确保城市轨道交通系统的正常运行,并有效延长蓄电池的使用寿命。

【关键词】城轨车辆,蓄电池,供电,故障分析,作用,原理,寿命,内阻,重要性,预防,优化usage1. 引言1.1 城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析城轨车辆蓄电池是城轨交通系统中供电的重要组成部分。

蓄电池主要用于提供城轨车辆的辅助供电和启动电源,保证车辆正常运行。

在城轨车辆中,蓄电池的作用不可忽视,一旦出现故障会给运营带来严重影响。

常见的城轨车辆蓄电池故障包括蓄电池寿命到期和蓄电池内阻增大。

蓄电池使用时间过长或者内部电解液失衡会导致蓄电池寿命到期,需要及时更换。

而内阻增大可能是由于蓄电池老化或者充电不当引起的,也需要及时处理。

为了保证城轨车辆的正常运行,我们需要重视蓄电池的重要性,有效预防蓄电池故障的发生,并优化城轨车辆蓄电池的使用,延长其使用寿命,提高城轨车辆的运行效率。

有效的管理和维护城轨车辆蓄电池,对保障城市交通运输的安全和稳定起着至关重要的作用。

2. 正文2.1 城轨车辆蓄电池的作用城轨车辆蓄电池是城市轨道交通系统中非常关键的部件之一,其作用主要体现在以下几个方面:1.供电备用:城轨车辆蓄电池可以作为供电系统的备用电源,当接触网或第三轨供电出现故障时,蓄电池可以及时为车辆提供电力,确保车辆正常运行。

2.启动辅助:城轨车辆启动时通常需要较大的电力支持,蓄电池可以提供瞬时高电流,帮助车辆顺利启动。

3.调压稳流:蓄电池可以在电网波动或突发负载时,作为电力调压器,保持车辆电气系统的稳定。

4.辅助系统供电:城轨车辆内部有许多辅助系统需要电力支持,如空调、照明等,蓄电池可以为这些系统提供持续电力。

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南京铁道职业技术学院毕业论文题目:城轨车辆辅助逆变器及车载蓄电池常见故障分析毕业设计(论文)中文摘要目录1 引言 (1)2 地铁电动列车辅助逆变系统概述 (1)2.1 辅助逆变系统的组成 (1)2.2 辅助逆变器模块的结构组成及其特点 (1)3 辅助逆变器内部控制与功能特点 (5)3.1 辅助逆变器的内部控制 (5)3.2 辅助逆变器的功能特点 (7)4 辅助逆变器的常见故障与故障原因分析 (7)4.1 辅助逆变器的故障表现 (7)4.2 辅助逆变器的故障原因分析 (7)5 车载蓄电池的简介及故障处理 (8)5.1 车载蓄电池的简介 (8)5.2 车载蓄电池的故障处理 (8)5 结语 (10)6 致谢 (11)7 参考文献 (12)1 引言城市轨道交通具有运能大、能耗低、污染少、速度快、安全准点等优点,随着社会改革开放的深入、国民经济的发展以及城镇化的演变,城市的路面交通的压力越来越大,环境的污染也越来越严重,故而城轨交通深受人民群众的欢迎同时也是城市轨道交通的快速建设期。

城轨列车是城市轨道交通的运输工具也是城轨交通的重要载体,在正线运营中要确保城轨列车的正常工作,行车目的就是将乘客安全、快速、舒适的运送到目的地。

然而辅助供电系统是实现列车控制的重要系统,它为除去牵引电机以外的所有车载设备供电,其中单单涉及为乘客提高舒适性和方便的就有:通风机、电加热器、客室照明、乘客导乘信息系统、客室空调通风系统等。

2 地铁电动列车辅助逆变系统概述现在的地铁列车一般在每节车厢都安装辅助逆变器,就以上海地铁的AC01型电动列车为例。

2.1 辅助逆变系统的组成辅助逆变系统的组成如下图1所示,从左往右其组成部分为:输入的电流和电压检测模块、直流侧电容模块、放电电阻模块、过电压保护模块、辅助逆变器模块以及最后的输出电流检测模块。

大致上辅助逆变系统是由这6个部分组成的,其中最主要的工作元件是辅助逆变器模块,它由6个可关断的开关管和6个可续流的二极管组成;过压保护模块有一个全控型开关管、两个二极管和四个电阻构成;其余几个模块的组成就较为简单的多了,但这不代表他们的作用不大。

2.2 辅助逆变器模块的结构组成及其特点上海地铁的AC01/02型地铁车辆自从引进到现在已经运营了10几年了,它的辅助电源系统采用分散供电方式,就是说每一节列车都有一台辅助逆变器。

辅助逆变器为模块化结构,大体上有14个模块。

由于其中关键模块是采用的IPM(智能功率模块)器件,因此也被叫做IPM辅助逆变器。

AC01/02型电动列车的(A车)拖车与(B、C 车)动车,其辅助逆变器因为要实现的功能不同所以在构造上也有所不同。

动车的辅助逆变器是容量为90 kVA的普通的二电平三相逆变器模块。

它的前级是双重的升压稳压斩波器模块。

这两种模块也都是采用了IPM器件。

图1辅助逆变系统的组成从图2中我们可以看出,它们的A11、A12这两个模块的电路与结构是相同的,都是带高频的变压器隔离的谐振式DC/DC变换器;它的输入侧两个的电容为串联分压,输出侧为直流并联输出。

这种连接方式可以使得其输入处的两个串联电容具有自动均压的作用。

拖车的辅助逆变器中用的IPM 器件有300A/1 200 V,600 A/1 200 V 和75~ 1 200 V,400 A/600 V等规格。

其外形的尺寸比较大加上驱动的接口比较特别,所以与通用型的IGBT模块是不能兼容的。

其中拖车的辅助逆变器模块中IPM 器件的总体的故障概率比较大,大概占了所有故障的45%左右,运行到后来可以达到69%,甚至到A车辅助逆变器模块几乎无备品备件的地步。

并且这些类型的IPM器件是由日本三菱公司独家生产的,其中有些型号的产品(如规格为75 A/1 200 V的IPM 器件)都快要停产了,其预备器件不能得到保证。

考虑到IPM 器件的备件不能保证、故障率高等不利因素,研究人员对其故障进行了深入的分析与探索,用以在日后的发展中采取相应的对策;同时也考虑到采用通用型的IGBT器件进行国产化替代研制,以作好技术上的储备。

从图2中的逆变器模块中,我们看它的电路元件是由6个全控型的开关管,这些开关管可以是:GTO、GTR、IGBT等等,还有6个续流二极管。

每个开关管的驱动信号图2 拖车辅助逆变器持续180°或120°,同一相上下的开关管是交替道通的,所以在任何时候都会有3个开关管导通。

在一个周期内,6个管子触发导通的次序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6,依次相隔60°,导通开关的组合顺序为:VT1-VT2-VT3 VT2-VT3-VT4 VT3-VT4-VT5 VT4-VT5-VT6 VT5-VT6-VT1 VT6-VT1-VT2,每一种组合工作60°电角度。

工作的原理基本上就是这样,主要的还是元件上的技术制造、技术链接上的问题工作特点有:直流侧接有大电容,就相当于是一个电压源,所以直流电压基本上是没有波动的,直流回路呈现的阻抗比较低等特点。

2.3 拖车辅助逆变器分析拖车的辅助逆变器中的关键部件是三相四线逆变器,和升压稳压斩波器一起构成了A14.1模块(如图3所示)。

将输入电感L2和输出电感L3及滤波电容模块A15添入,即为图3所示的用于分析的完整电路单元。

此电路由两部分组成:第一部分为升压稳压斩波器,其输人为A11、A12模块输出的可变DC 300~600V电压(这是跟随网压而变化的),输出为稳定的DC 650 V电压;第二部分为三相四线逆变器,其中线的构成方案较多。

这里,中线采用是图3所示的方式,接有电容和电感组成的滤波器,通过上、下管的交替通断来形成中线,以获得50 Hz 380 v/220 V的三相四线交流电压。

图3中的升压稳压斩波器的结构和控制相同于通常的升压斩波器,对于接有输出滤波器的三相逆变器,必须注意滤波器的参数与逆变器开关脉冲频率之间的关系以及其对逆变器性能的重要影响。

从图4中看到,滤波电容模块中各个电容的值为76 F;三相滤波电感每一相电感值为0.2mH,中线相电感值为0.75 mH;三相滤波器的谐振频率为1.15 kHz。

对于三相四线逆变器来说,逆变器的开关脉冲频率为6kHz,逆变器的输入电压是在调整后的才是稳定的DC 650 V。

通过MATLAB仿真分析可以得出,为使逆变器的输出波形好就是尽量的接近正弦波,开关脉冲的频率要高些比较好,并且滤波器的参数要合适。

即滤波器的谐振频率要远大于输出的基波频率,但又要明显的小于开关脉冲频率。

在这个例子里面是前者20余倍,后者约五分之一。

参数为上述的正常值时,逆变器的仿真波形如图4所示。

从图4中我们还可以看出,当逆变器正常工作的时候,它的输出的电流、电压波形如 (图(a)和(c))所示,接近于正弦波;逆变器的中线相的输出电流在对称的情况下是非常小的。

当逆变器的输出参数变化不正常时(如电感50 H、电容2/zF)的仿真波形,其滤波器的谐振频率约为16 kHz。

由于开关脉冲频率为6 kHz,经傅氏展开后有16 kHz左右的高次谐波存在,则在此附近会引起谐振而导致电感电流和输出电压产生过流与过压的现象,严重时甚至将会引起电感过热性能下降或者是管子直接烧毁;图4(d)所示中线相的电流值比参数正常时要大了些,但是由于其三相还是对称,因此它还是比较小的。

当滤波器参数变化,使其谐振频率等于6 kHz时,而开关频率也为6 kHz,就会产生谐振。

谐振时会引起很高的电流与电压(达6 000 A、20 000 V)应力,在高电流和高电压的影响下,如果这个逆变器的过流过压保护的及时的话,逆变器停止工作,这是最理想的结果但是往往最理想却很少发生,所以在这种情况下,这个逆变器基本毁坏,直接报废。

由此可见这种情况是非常危害的同样也是绝对不允许发生的。

当然现在的技术是可以避免掉这种情况,但是不代表它不发生,从而我们对待自己的工作时还是要认真,仔细。

3 辅助逆变器内部控制与功能特点3.1 辅助逆变器的内部控制辅助逆变器内部控制系统主要由SIBCOs—M1300主控制器、SMCOS.M9000CAN节点以及SIBCOS—M2000模块控制器构成。

M1300是辅助逆变器的高层控制系统, M9000则属于双位输入输出的子控制系统,M2000是集成在蓄电池充电机或者PMMI中的控制模块。

一些二位输入输出的控制信号可以通过列车硬线与M9000和 M1300实现传输,M1300与VCU、M1300与M1300之间通过车辆多功能总线(MVB)传输信号, M1300与M9000、M1300与M2000、M9000与M2000之间则可以通过CAN总线通信。

辅助逆变器的设计是一个双辅助逆变器并且2个部分是可以单独控制的。

SIBCOS—M1300主控制器主要负责辅助逆变器高层功能的实现。

它通过MVB将信号发送至车辆控制单元(VCU)o另一部分的辅助逆变器内部通信是经由本地CAN总线实现的。

2个主控系统均通过MVB相连。

图5 辅助逆变器内部控制系统(1——列车控制;2——辅助逆变器第一部分;3——二进制输入和输出;4——MVB;5——CAN-BABE A15-K22;6——主控制器A15-K21;7——RS232 维护接口;8——CAN;9——控制模块PWMI T22;10——控制模块 PWMI T21;11——控制模块 BC T21;12——辅助逆变器第二部分;13——主控制器 A5-K1;14——CAN-BABE A5-K2;15——控制模块BC T3;16——控制模块PWMI T1;17——控制模块 PWMI T2;18——辅助逆变箱)。

3.2 辅助逆变器的功能特点3.2.1冗余运行当辅助逆变器其中的一部分发生故障时,该部分会自动尝试着重新启动;若重复若干次后仍无法正常启动。

则该部分会断开其输出接触器,同时APcxjnverter-on信号也被断开,从而冗余运行状态被激活。

3.2.2辅助逆变器的紧急启动在辅助逆变器单元中,有一个自带的永久性蓄电池,它能提供110 V的直流电压,当列车车载作蓄电池电压满足列车激活条件时这个自带的蓄电池是不需要使用的。

当车载蓄电池电压低于85 v时,按下列车激活按钮无法正常激活列车时,通过操作自带蓄电池紧急启动按钮可以暂时为列车提供激活的电源。

操作时应当保持自带蓄电池紧急启动按钮在闭合位置有足够的时间(长按几秒),只有当辅助逆变器显示出载荷已经由永久性蓄电池供给并开始工作时才能(必要时可以甩掉一些不必要负载)确保永久性蓄电池的供电效果。

4 辅助逆变器的常见故障与故障原因分析4.1 辅助逆变器的故障表现有些地铁线路因为各种原因某一区段或是全线采用刚性触网受流,列车在运行当中就突然DDU(人机界面)显示动车辅助逆变器中级故障,列车无法正常运行2011年的上海地铁就发生过类似的列车故障;还有就是在柔性触网和刚性触网的过渡区段,辅助逆变器被突然隔离;高速通过岔区时高速断路器分断,合上之后还是无法正常驾驶;以上的这些情况到最后基本都是由于辅助逆变器不能工作导致高压箱的通风机失去了AC380V的电源也无法正常散热,温度越来越高,列车自动的过温保护启动,牵引被封锁,列车动不了只能等待救援。

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