地铁车辆辅助逆变器故障问题的分析及讨论
城轨车辆逆变器控制单元故障维修分析
城轨车辆逆变器控制单元故障维修分析在牵引控制系统中，城轨车辆逆变器控制单元（DCU）充当着整个系统逆变器模块的控制中心，其的运作状况不仅直接关系着城市轨道车辆的使用寿命，还会影响着现代化交通系统的运行。
文章将对城轨车辆逆变器控制单元进行简要的了解，并对城轨车辆逆变器控制单元在实际应用中出现的故障进行探讨和分析，提出相应的整体维修措施，完善城轨车辆逆变器控制单元的运作系统，促进城市轨道交通线路的正常运行。
标签：城轨车辆逆变器控制单元；故障；维修前言随着社会城市经济的发展，人们对于城市轨道交通的需求量逐渐增大，则作为城市轨道车辆系统核心部分的逆变器控制单元，面临着更加严格和高水准的要求。
在这种情况下，如何防御和改善城轨车辆逆变器控制单元在实际应用中出现的问题和缺陷，已然成为城市轨道部门进一步现代化建设的重要关卡。
故本文将以城轨车辆逆变器控制单元的故障问题进行重要解析，以此维护城市车辆的正常运行，为城市轨道现代化运行系统提供基础。
1 城轨车辆逆变器控制单元概述1.1 车辆逆变器控制单元原理简介逆变器控制单元（DCU）在城市轨道系统中，发挥着输入出信号处理、牵引制动运作的控制调节、诊断和测量速度等功能，直接影响城市轨道车辆的正常运行。
城市轨道逆变器控制单元（DCU）不是一个设备名称，而是一个复杂的连锁系统，包括着信息数据中央处理器、数字信号处理、可编辑逻辑器（FPGA 和CPED）及控制芯片，则在进行逆变器控制单元（DCU）构建设计时，不仅要考虑到其每一路模拟和数字信号都符合科学逻辑，还注意在逆变器控制单元（DCU）发生故障后的故障处理，智能地根据故障类型不同选择不同报警信息，为对逆变器控制单元（DCU）及时维护提供时间，减少由于故障因素造成的损失。
1.2 逆变器控制单元平台搭建简易测试平台的建立，是为逆变器控制单元（DCU）故障的分析、测量和故障类型提供强大的运作后台。
简易测试平台有四部分组成：测试装置辅助插头（三个）、逆变器控制单元（DCU）、计算机和电源，三个测试装置辅助插头支持整个逆变器简易测试品台的运作，为DCU提供各种电压的工作电流，并通过可调电阻接连DCU边温度传感器的个接入点，确保信息数据在逆变器控制单元（DCU）是否正常运行下被正常处理。
17593-城市轨道交通车辆电气系统检修-刘敏-案例3：辅助逆变器故障处理
《城市轨道交通车辆电气系统检修》案例案例3：辅助逆变器故障处理对应知识点：城市轨道交通车辆电气系统检修——城市轨道交通车辆辅助供电系统电气设备检修：辅助逆变器设备检修故障一辅助逆变器严重故障(外部风扇反转)（一）故障现象及发生经过某日上午某列车待发车时,TMS列车监视系统司机显示屏上显示一个辅助逆变器严重故障。
运行若干分钟后,显示辅助逆变器恢复正常。
正常运行若干分钟后,又显示一个辅助逆变器严重故障。
再过若干分钟后,司机重启辅助逆变器后恢复正常。
后某车显示辅助逆变器严重故障,该车两端空调系统不能启动,同时显示该列车某节车辅助逆变器散热片故障。
列车行驶若干分钟后,司机重启辅助逆变器恢复正常。
由于多次出现辅助逆变器严重故障现象,为避免事态进一步扩大,中午行调安排车辆段开行备用列车,随后该列车安排回厂检修处理。
以上故障,行调均已通知DCC调度中心的轮值工程师。
（二）故障判断处理过程该列车入库,检查司机显示屏显示该节车辅助逆变器散热器过热,造成辅助逆变器隔离。
检查辅助逆变器散热器温度传感器阻值正常,各连接插连接良好;打开高压设备箱下底板,检查辅助逆变器散热器风道无堵塞现象,检查该车辅助逆变器外部风扇输入输出信号反馈良好,随后做高压试验,比较该列车相邻两节车辅助逆变器散热器温度,发现故障车辅助逆变器外部风扇已进入全速状态,但散热器温度仍上升很快,进一步检查发现全速状态下出风口通风量很小,最终确认外部风扇全速接线接反造成全速状态下风机反转。
更换辅助逆变器模块和风扇控制单元各1个,故障排除。
（三）故障原因总结辅助逆变器外部风扇全速接线接反造成全速状态下风机反转,散热器通风量不足,温度持续升高,导致辅助逆变器隔离。
故障二辅助逆变器故障(升弓后电压降低)（一）故障现象及发生经过检修人员对某列车进行辅助逆变器继电器整改作业后,升弓,发现司机显示屏上的电压值从1600V一直往下落,直到0V,同时司机显示屏上显示AUX辅助逆变器闪红报警。
地铁车辆辅助逆变器故障问题的分析及讨论
地铁车辆辅助逆变器故障问题的分析及讨论作者：杨芝琴来源：《中国住宅设施》2017年第06期摘要：本文首先分析了地铁车辆中辅助逆变器发生故障的具体情况，针对可能发生故障的情况进行了详细的阐述，然后根据地铁车辆中存在的故障问题提出了相应的解决措施，旨在为地铁中辅助逆变器故障问题的发现和解决提出理论依据，从而保障地铁车辆的正常运行，为人们出行提供安全保障。
关键词：地铁车辆；辅助逆变器；故障；措施一、地铁车辆辅助逆变器故障的分析在地铁进行运行的过程中，车辆的辅助逆变器主要出现的故障问题是接触器的触点不相同的情况，这就会影响辅助逆变器的正常运行，辅助逆变器中存在HK，这种的故障现象出现的原因就是HK的状态不是稳定的状态。
导致HK状态不稳定有两方面的因素，一方面是主要的接触点不稳定的基础，使辅助接触点出现断开的情况，另一方面主要是因为辅助的接触点的接触出现问题，不管是主接触点还是辅接触点出现问题，都会导致地铁车辆的辅助逆变器的运行出现故障。
在地铁车辆的辅助逆变器出现问题时，首先应该针对故障点进行一一排除工作，主要就是针对辅助逆变器中的主接触点和辅接触点两个方面的接触点进行排查，如果在进行排查中是HK中的主接触点没有出现接触不好的情况，就应该考虑对辅接触点的接触问题进行检查，进行排查的主要方式是将正常运行的辅助逆变器中的主接触点和出现故障的辅助逆变器中的主接触点之间进行交换工作运行，如果在几天之后，故障点的辅助逆变器中的主接触点仍然可以在正常运行的辅助逆变器中进行工作，那么就说明这个故障点中的辅助逆变器主接触点没有问题，故障出现的原因和主接触点没有联系，就需要在辅接触点进行故障检查。
在HK中，辅接触点可能不只有一个，所以对于有几个辅接触点的情况，需要进行一一排查处理，首先应该针对这些辅接触点的外形进行检查，然后对他们的电阻进行检测工作，对于电阻的情况进行分析，如果在几个辅接触点中某一个接触点的电阻较其他几个辅助逆变器的电阻高，这就说明是这个接触点出现故障问题，所以就需要针对这一接触点进行更加详细的分析，找出故障出现的具体原因，以便采取相应的措施进行及时的补救，保障地铁车辆的正常运行。
城市轨道交通APS(SIV)故障处理
实训操作
【实训内容】 （1）一个SIV故障； （2）两个SIV故障 【实训物资和人员】 根据分配的任务情境，罗列相的应实训物资和人员。 （3）物资：———————————————————。
人员：———————————————————。 【实训流程】 （5）给各组分配情景任务； （6）组内讨论制定处理方案； （7）情景模拟演练； （8）自评与总结。
应急处理 应急处理
阶段 负责人
行动
应急处 理
列车司机
两个SIV故障： ●维持列车进站； ●进站后将主手柄回零按压复位按钮； ●复位本端“SIV控制”空开，若本端恢复，则运行至终点站复位尾端空开 ，若尾端也恢复则继续运行，若尾端不能恢复报行调掉线； ●复位本端“SIV控制”空开后若不能恢复，报行调当前站清客掉线，清客 后复位尾端空开，若尾端SIV恢复则当前站返空回场； ●若两端复位后均不能恢复，司机报行调申请救援。
照明系统及控制系统设备供电，并经过直直变换器（DC/DC）变换
为DC 110V电源，供蓄电池充电及其他直流负载用电。
TRANSITION 过渡页
PAGE
安全管理
危险源识别 预防控制
安全管理 危险源识别
对SIV故障原因进行分析，认为辅助逆变器最主要 的原因是因为在SIV中一群所包含着的HK（接触器）状 态不够问题，有两种可能：
TRANSITION 过渡页
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实训操作
【实训目的】 【实训要求】 【实训内容】 【实训物资和人员】 【实训流程】 【实训演练示例】
实训操作
【实训目的】 通过SIV故障的应急处理实训，强化学生对车辆设备的认识及其应急技能，【进实训内容】 一步巩固岗位职责，使学生不仅知道SIV故障时该如何处理，关键是会妥善处 理、迅速处理并不影响列车运行效率。 【实训要求】 （1）根据所分配的情景，合理设置细节，制定突发事件处理方案； （2）人员岗位分工明确，各岗位人员清楚自身职责与处理程序； （3）物资准备齐全，运用合理； （4）遵守规章制度，正确处理事件，同时做好重点旅客服务工作； （5）针对性地对事件进行原因分析、提出预防措施； （6）台账填写规范具体，原因分析有理有据，预防措施科学可行。
广州地铁A7型车辅助逆变器并网异常故障分析与处理
机电工程技术第50卷第01期MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY Vol.50No.01 DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2021.01.054曾光•广州地铁A7型车辅助逆变器并网异常故障分析与处理[J].机电工程技术，2021，50(01)：189-193.广州地铁A7型车辅助逆变器并网异常故障分析与处理曾光(广州地铁集团有限公司运营事业总部，广州510310)摘要：针对广州地铁A7型车正线运行过稈中出现的辅助逆变器并网异常问题，通过对列车故障现象以及系统日志文件的分析，采用反向论证法排查电路控制系统，得出并网异常故障的原因及提出地铁列车控制电路系统的相关调试建议。
关键词：广州地铁A7型车；辅助逆变系统；并网异常；KMA；KMK中图分类号：TM464文献标志码：A文章编号：1009-9492(2021)01-0189-05Analysis and Treatment of Abnormal Combined to the Gridfault of AuxiliaryInverter for Guangzhou Metro A7VehicleZeng Guang(Operation Headquarters,Guangzhou Metro Group Corporation,Guangzhou510310,China)Abstract:Aiming at the abnormal grid connection problem of auxiliary inverter in the main line operation of Guangzhou Metro A7car,through the analysis of train fault phenomenon and system log file,and using the reverse demonstration method to check the circuit control system,the causes of abnormal grid connection fault were obtained and the relevant debugging suggestions of metro train control circuit system were put forward.Key words:Guangzhou Metro A7vehicle;auxiliary inverter system;abnormal grid connection;KMA;KMK0引言辅助逆变系统是地铁列车比较重要的一个子系统，广州地铁某线A7型电客车辅逆系统采用的是中车株洲时代电气股份有限公司生产的辅逆系统。
地铁车辆牵引逆变器的常见故障与维修
地铁车辆牵引逆变器的常见故障与维修摘要：随着城市化进程不断加快，人口不断增多，城市轨道交通在特大城市、人口高密集度地区承担着重要的交通运输的作用。
我国城市地铁正在向着结构复杂化、功能多样化、行使智能化方向迈进，如此高密度的自动化电气件使用就会造成此类故障的频繁发生，为列车的稳定安全运营带来巨大的困扰，这其中尤以牵引逆变器故障最为频繁。
由于牵引逆变器是帮助列车实现能量转换、传输的重要设备，其运行的稳定性直接关系到列车的运输功能稳定性。
因此，如何有效解决列车牵引逆变器常见故障也成为当前城市轨道交通重点研究方向。
关键词：地铁车辆；牵引逆变器；故障；维修引言随着我国城市交通拥堵问题的逐渐加剧，为了提升人民群众的出行效率，我国各大中型城市陆续开展了地铁工程的建设，从而希望其可以有效缓解城市交通压力。
为了保证地铁车辆运营效率，避免电气系统中出现相应的故障，有必要对地铁车辆电气系统中牵引系统故障检修方面进行积极的研究，对于我国轨道交通的发展有着极为重要的意义。
1交流牵引系统概述1.1电力传动系统世界各国对于本国的地铁供电电压制式都不尽相同，我国基本采用750V或1500V的单相直流电压作为地铁接触网或第三轨的供电制式。
就DC750V电源而言，电能是通过线路钢轨旁边设置的第三轨经受流器引入地铁车辆内部，经钢轨最后形成回流；就DC1500V电源而言，机车则是通过接触网经受电弓将电能导入，并经钢轨最后形成回流。
直流电机传动和交流电机传动是当前地铁车辆传动的主流，成都地铁采用的传动方式就是交流电机传动。
接触网是地铁车辆捕获电能的首要部位，并经由受电装置传输至牵引逆变器，而作为完成能量转换的重要环节，牵引逆变器将引入的电能进行电压调节和频率调节，进而形成可以驱动电机转动的三相交流电，以此实现列车运转。
1.2交流牵引系统的优点这种直流受电，转换成交流进行输出的城市轨道交通运行方式叫作交流牵引系统。
这种系统不但能够有效节约电能，还具备良好的稳定性，且系统维护费用偏低，这也是当前地铁车辆采用此系统的主要原因。
无锡地铁1号线列车辅助逆变系统故障的原因分析
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确保监督活动在实际当 中发挥出最大的作用 其次在对电梯进行改造时还可以构 建出业主监督小组由业主对改造工作进行监督 虽然业主 缺少专业的理论知识但由于业主是电梯的直接使用者对电 梯安全性更佳重视因而监督意识更强尤其配合专业部门进 行监督可以有效发现改造中出现的问题
&辅助逆变系统简介 无锡地铁 $ 号线采用的是时代电气公司生产辅助逆变器 该系统具备较高的集成度
#辅助逆变系统扩展控制电路介绍 图 ) 列车辅助系统简图
图 $ 辅助逆变系统结构框图 从图 $ 中可知辅助逆变系统可按功能区分可粗略分为 3 个部分 控制部分包括开关电源插件 L@5 给各控制检测电路供 电模拟入出插件 M#" 数字入出插件 !#" 为逆变电路进行 信号处理传感器与互感器信号的采样信号电平转换逆变控 制插件 #VI 集成了 BIW网络插件实现系统逻辑控制逆变 电路的控制与保护等 电容充放电电路部分由预充电电阻 O$充电接触器 FB) 和短接接触器 FB$ 组成预充电电路 放电电路由 CP于 O) 构 成在五分钟之内可放电到 8%I以下 辅助逆变控制部分$8%%I!P进过预充电电路后充电到约 $3%%I!P后开始触发 L>B 脉冲控制经过变压器 AO$ 耦合后 进行 ?P滤波最终输出 (7%IQXJ频率 8%ND的交流电压 一路 给后面的空调系统制动压缩机组供电另一路在经过整流 MP*!P转换再由 AO) 高频斩波最终输出 $$%I!P供蓄电池 充电和其负载 应急启动控制当蓄电池电压低于下限值 73I或者车辆 蓄电池未能正常使用列车不能激活的情况下将通过应急启动 按钮强制将 $8%%I!P电压转换 $$%I!P供蓄电池和控制电路 使用
广州地铁3号线车辆辅助逆变器常见故障浅析
入和输出；４——ＭｖＢ；５—ＣＡＮ—ＢＡＢＥ Ａ１５一Ｋ２２；６——主控
制器Ａ１５．Ｋ２ｌ；７——Ｒｓ２３２维护接口；８——ＣＡＮ；９——控制 模块ＰｗＭＩ Ｔ２２；ｌＯ——控制模块ＰｗＭＩ Ｔ２ｌ；１ｌ——控制模 块ＢＣ Ｔ２ｌ：１２——辅助逆变器第２部分；１３——主控制器Ａ５一 Ｋ１；１４———ｃＡＮ．ＢＡＢＥ Ａ５一Ｋ２；１５————控制模块ＢＣ Ｔ３；１６ ——控制模块ＰｗＭＩ Ｔｌ；１７——控制模块ＰｗＭＩ Ｔ２；１８—— 辅助逆变箱
指示）ｏ随后，Ｑ１断开，逆变器再次进入系统测试，过压 斩波环节动作，试验整个系统是否完全正常无损坏。过 压保护有斩波会使母线电压降至ＤＣ ６００ Ｖ左右，如果逆
变环节前端测试通过，Ｑｌ再次闭合进入充电模式，当母 线电压超过１ ４００ Ｖ并且Ｔ１３检测到的充电电流降到允许
范围内，晶闸管模块闭合，母线电压完成充电，与输入 电压相同。ＤＣ链接直流电压经过ＩＧＢＴ逆变模块和变压 器的逆变、变压过程，分别得到负载所需的３８０ Ｖ三相交 流电压和整流器输入端预期数值的三相交流电压。
动蓄电池。其中供电模块包 括：脉宽调制逆变器１、脉宽 调制逆变器２、蓄电池充电
器。其他零件及其布置位置
如图１所示。
１．２辅助逆变器的工作原理
图２ 辅助逆变器的工作原理图
辅助逆变器的工作电 １——直流输出３ １１０ ；２——乏相交流输出４ ４００ Ｖ；３——三相交流输出ｌ ４００ Ｖ；４——Ｒｓ２３２
．①如果是微小错误，受影响的部件在错误排除之 后通常会自动重启。
②如果模块中的错误比较严重，受影响模块的控 制系统会切换到“ｌｏｃｋｅｄ”（锁定）模式。如果故障影响 整个逆变器的运行，主控系统会切换到“ｌｏｃｋｅｄ”（锁 定）模式。这意味着受影响模块或者整个系统不能自 行重新启动。为排除上述故障，必须由维修人员进行 检修。在切断控制系统电源或者进行软件重置之后 “ｌｏｃｋｅ ｄ’，（锁定）模式被取消。
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地铁车辆辅助逆变器故障问题的分析及讨论
摘要文章主要是从A市的地铁二号线出发着手考虑，探讨辅助供电系统基本的工作原理以及组成内容，并分析存在于其中的故障问题，最后结合已有经验提出解决策略。
关键词地铁车辆；辅助逆变器；故障
1 分析辅助供电系统
1.1 组成
众所周知，辅助逆变器主要有两种供电类型，一种是分散式供电，另一种是集中式供电。
以A市地铁二号线为例，其中所包括的地铁列车辅助供电系统其是在司机驾驶室拖车上安装SIV，即使用的是集中式的供电装置（如：图1所示），其中包含有DC-DC斩波装置一个、辅助逆变器（由逆变群构成）两个、整流装置一个。
首先在辅助逆变器的作用下能够将DC 1 500 V转换成AC 380 V，其目的在于根据车辆需求提供相应的负载供电，随后还会在整流装置的利用下，将AC 380 V转换成DC 110 V，目的在于将满足蓄电池以及控制电路的需要，最后还会在DC-DC 斩波装置的利用下以DC 24 V替换原有的DC 110 V 斩波，这是为了满足负载供电需要。
从下图中我们可以看出，A市地铁二号线的相关车辆中包含有SIV装置，其总所涉及的每一个逆变群均包括了接触器HK（一个），并且在一二群的分支回路上还专门设置了接触器IVLB（一个），最后还在一二群的合流位置设置了接触器3ph MK（一个）。
1.2 原理
有关SIV的内部逻辑工作原理（如：图2所示），我们在启动SIV的过程中便会开始研究（如：图3所示）。
在未启动SIV前，HK的主触点是闭合的，待升弓以后，SIV之中所包含的电压传感器（DCPT1）会开始检测，随后同接触网相接触，直到电压是在九百V以上，传感器便开始计时，等待一秒以后，系统便会自行将“HK”断开的指令下达给各个接收系统，这样一来所有的HK10NR便会接通电流，紧接着所有的HK也会接通电流。
在这一过程中，当我们断开HK 的主触点后，还需要将主触点HK的状态及时向逻辑部反馈。
2 开展故障调查工作
针对SIV故障发生的具体情况（如：图4所示），我们在图2中已知的SIV 启动时序的结合下，对故障原因进行判断，经过大量的实践调查我们认为辅助逆
变器故障最主要的原因是因为在SIV中一群所包含着的HK状态不够稳定。
针对引起HK不稳定的因素进行分析，我们认为其主要存在着两种可能性，一种是HK主触点的状态虽然较好，但是辅助点接触的状态却不佳，这便引起不稳定现象；另外一种是HK主触点本身接触状态就不够稳定，因而其才会断开辅助触点。
随后我们对HK主触点的状态良好性能进行检查，发现并没有烧损痕迹存在；随后对SIV中HK主触点（故障）同SIV中HK主触点（正常）相对比并进行更换，经过连续几日的观察，我们发现存在于其中的故障并没有被转移。
紧接着我们又对先前发生故障的SIV进行监测，发现其依然显露着原来的故障，由此我们得以判断出HK主触点并不是导致故障的影响因素。
正如我们所知，有四对辅助触点包括在HK中，断开HK时其能够进行信号反馈的辅助触点三，在检查过程中我们发现这一触点同剩余的三对触点相比较，明显要黑一些，随后我们按照要求测量了HK各个辅助触点的电阻。
从上表中我们可以看出，当HK接通时其辅助触点三的位置中所表现出的电阻值显然要大于其他辅助触点的电阻值。
随着检查的愈加深入，我们发现地铁车辆频繁出现HK辅助触点故障在电阻故障中也同样存在着。
为了更深入的对触点电阻变大的影响因素进行剖析，我们分析了其表面的黑色物质，并在扫描电子显微镜的帮助下分析了触点成分（如：图五所示）。
从上图中我们得知，除了Ag和Au等固有的金属成分外，其他的元素应当是从外部流入，其中对触点电阻影响最大的应该是Si，由此可以断定其应当是引起辅助触点三自身电阻偏高的最根本原因。
3 相关的整改方案
从上述的研究分析以及資料查阅我们认为，引起SIV发生故障的原因主要有以下几部分内容，HK 辅助触点为镀金材料，镀金触点对流过的电流最小值有要求，由于110 V 控制电压在77～120V 波动，当控制电压在下限值时，不满足辅助触点的电流值，从而出现接触不稳定的情况。
除此之外，由于在断开辅助触点时，辅助触点上附着的物质会受到断开电流的影响，而起到一定清洁效果，因而逐渐变小的电流自然起到的清洁效果也不明显，时间一长，附着物便会长时间残留，此时触点电阻便会增大，随后便增大了故障发生的频率。
结合已有经验，我们认真地对相关数据进行了对比分析，发现当HK辅助触点不够稳定时，其会由于自身机械因素的影响而导致接触状况不稳定，随后我们根据具体的情况制定出整改方案，简单来讲便是在HK两个常开触点进行连接，以此使触点自身的状态性能提高，从而保证运行稳定性[1]。
4 结束语
综上所述，随着时代不断发展，我们对地铁车辆辅助逆变器的认识愈加深入，对于存在于其中的问题文章从系统组成的角度进行了分析，由于系统结构较为复杂，两群间又是互相牵制的，因而出现故障的概率较大，这便要求我们在日常运营管理和检修维护中尽可能多地使用单群控制系统，而不是多群控制系统，诸如本次所提及的二号线已经使用到单群控制系统。
参考文献
[1] 张兴宝.西安地铁2号线车辆辅助逆变器故障分析及整改[J].电力机车与城轨车辆，2014，（5）：89-92.。