辅助变流器.
HXD1C机车辅助变流器模式
HXD1C机车辅助变流器模式1. 引言HXD1C机车是中国铁路总公司研制的一种交流传动的电力机车，具有运输能力强、运行可靠等优点。
为了满足机车在不同运行条件下的需求，HXD1C机车采用了辅助变流器模式。
本文将介绍HXD1C机车辅助变流器模式的原理和应用。
2. 辅助变流器模式概述辅助变流器模式是指将机车牵引变流器中的一个或多个逆变桥用作辅助供电系统的一种工作模式。
在HXD1C机车中，辅助变流器模式主要用于为机车辅助设备供电，包括车内照明、暖风设备、通信设备等。
3. 辅助变流器模式原理HXD1C机车的牵引变流器是通过调节逆变桥的触发脉冲来控制交流电机的转矩和速度。
当机车处于牵引或再生制动模式时，逆变桥会接收来自主供电系统的电能，并将其转换为机车所需的交流电。
而在辅助变流器模式下，牵引变流器中的一个或多个逆变桥会被切换到辅助供电系统，以满足辅助设备的供电需求。
这种切换是通过控制系统中的逻辑电路和开关来实现的。
4. 辅助变流器模式应用辅助变流器模式在HXD1C机车中广泛应用于许多方面，包括：4.1 车内照明机车运行过程中，车内需要提供足够的照明，以确保驾驶员和乘客的安全。
辅助变流器模式可将逆变桥切换到辅助供电系统，为车内照明设备提供电力。
4.2 暖风设备在寒冷的季节里，机车内部的暖风设备对于驾驶员和乘客的舒适性至关重要。
辅助变流器模式可为暖风设备提供所需的电力。
通过切换逆变桥，机车可以通过辅助供电系统来驱动暖风设备。
4.3 通信设备HXD1C机车上还装备有各种通信设备，包括语音对讲机、无线电台等。
这些设备需要稳定的供电才能正常工作。
辅助变流器模式可以为这些通信设备提供所需的电力，确保通信畅通无阻。
4.4 其他辅助设备除了上述应用外，辅助变流器模式还可以为其他辅助设备提供电力，如车门控制系统、列车信息显示屏等。
5. 结论HXD1C机车辅助变流器模式是一种为辅助设备提供电力的工作模式。
通过切换机车牵引变流器中的逆变桥，可以将电能转换为所需的交流电，满足机车内部各种辅助设备的供电需求。
CRH2动车组辅助变流器设计说明PPT精选文档
类别
交流３相
交流单相
直流 （辅助整流器箱）
内置ＡＴr （不稳定）输出
额定电压
ＡＣ４００Ｖ
ＡＣ１００Ｖ
ＡＣ２２０Ｖ
ＤＣ１００Ｖ
ＡＣ１００Ｖ
额定输出
１２３ｋＶＡ
１２ｋＶＡ
１２ｋＶＡ
５８ｋＷ
２２ｋＶＡ
电压精度
±１０％
同左
同左
±１０％
＋２６％～－４１％
频率
５０Ｈｚ±１％
同左
同左
－
５０Ｈｚ
二.APU介绍
保护设定
二.APU介绍
表续
二.APU介绍
三.ARf介绍
ARf原理 ARf主电路图如下：
三.ARf介绍
辅助整流器箱为自冷却方式，是由整流器变压器（ＴＲ２）、整流二极管单元（Ｒｆ）、具有让输出电压拥有下降特性的电阻（Ｒ１２）,降压变压器（ＴＲ３,ＴＲ４）等构成。 ＡＰＵ输出的ＡＣ４００Ｖ ３相 ５０Ｈｚ交流电源通过整流器用变压器（ＴＲ２）进行变压，由３相电桥的二极管整流电路变为ＤＣ１００Ｖ。因为ＤＣ１００Ｖ贯穿着编组，为了把各个辅助整流器的输出电流均等化，在辅助整流器输出部上设置了调整电阻０．００５Ω，具有下降特性。
一.概述
辅助变流器技术参数 输入电源参数 ①额定电压 ＡＣ４００Ｖ（５０Ｈｚ）单相 ②电压变动范围 ＋２４％～－３１％（连续）， －３７％（１０分钟） 使用条件 ①环境温度 －２５～＋４０℃（外界温度） 输出电压种类和技术参数
三.ARf介绍
ARf内部结构 ARf正面器件分布图
变压器400V/220V,12KVA
变压器400V/100V,22KVA
变压器400V/78V,65KVA
交流传动电力机车辅助变流器的原理及作用
交流传动电力机车辅助变流器的原理及作用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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高速列车辅助变流器的研究
高速列车辅助变流器的研究随着高速列车的普及和速度的提升，高速列车辅助变流器的研究变得越来越重要。
辅助变流器主要是用来供给高速列车运行中的各种辅助电气设备的电力需求，如空调、照明等。
本文将讨论高速列车辅助变流器的研究进展，并探讨未来的发展方向。
高速列车辅助变流器是乘客列车的次要变压器，它主要将高速列车的高压交流电转换为低压直流电来满足列车的辅助电气设备的电力需求。
其基本原理如下：高速列车辅助变流器的输入端连接到高速列车的驱动电机系统，通过变压器将高压交流电转换成低压交流电，再通过整流器将低压交流电转换成直流电。
最终，这个直流电会被存储在列车辅助电池中，并用于驱动列车的辅助电气设备。
1. 强化设计高速列车辅助变流器的设计需要考虑以下几个因素：高压电网的输入电压、最大输出电压、最大输出电流和工作温度范围等。
在高速列车行驶的过程中，输出电流和温度的波动都可能导致辅助变流器损坏或失效。
因此，在设计和生产高速列车辅助变流器时需要对其进行强化设计，以确保它们能够在恶劣条件下稳定运行。
2. 采用新技术高速列车辅助变流器的研究还包括采用新技术，如集成电路和功率半导体器件等。
这些新技术可以增强其性能和可靠性，减少能量损耗，降低电路噪声和无功功率消耗，从而提高系统的效率。
3. 优化控制算法高速列车辅助变流器的控制算法应该能够监测输出电流和输出电压，并在需要时自动调整电流和电压。
这样可以确保列车的辅助电气设备得到稳定的电力供应。
三、未来的发展方向在未来，高速列车辅助变流器的研究将重点关注以下几个方面：1. 改进效率改进高速列车辅助变流器的效率是一个重要的目标。
通过采用新型半导体器件和低损耗的磁性材料等技术，可以提高高速列车辅助变流器的效率。
2. 减小体积减小高速列车辅助变流器的体积是必要的。
这不仅可以为列车的其他设备留出更多的空间，还可以减轻列车的总重量，降低运行成本。
3. 提高可靠性提高高速列车辅助变流器的可靠性也是至关重要的。
高速列车辅助变流器的研究
高速列车辅助变流器的研究高速列车辅助变流器是高速列车中的重要组成部分，它具有将直流电流转换为交流电流供给高速列车牵引电机使用的功能。
随着高速列车的发展，辅助变流器的性能和可靠性要求也越来越高。
本文将从辅助变流器的工作原理、发展历程、关键技术等方面展开讨论，以期为高速列车辅助变流器的研究提供一定的参考。
1.直流电源输入：辅助变流器通常从高速列车供电系统中获取直流电源，如通过集电靴或接触网获取直流电源。
2.整流器：辅助变流器通过整流器将输入的直流电源转换为稳定的直流电压。
3.逆变器：逆变器将直流电压转换为三相交流电压，供给高速列车牵引电机使用。
4.控制系统：辅助变流器的控制系统根据高速列车的牵引需求和供电系统的电压、频率等参数进行调节，以确保高速列车的牵引性能和运行可靠性。
通过辅助变流器的工作原理可以看出，它在高速列车牵引系统中发挥着至关重要的作用，直接影响着高速列车的牵引性能和运行安全。
二、高速列车辅助变流器的发展历程随着高速列车技术的不断发展，辅助变流器也经历了多个阶段的发展历程。
在早期，高速列车辅助变流器主要采用晶闸管和硅控整流技术，但由于其性能受限，难以满足高速列车的牵引需求。
随后，随着功率半导体器件的不断发展，高速列车辅助变流器逐渐开始采用IGBT（绝缘栅双极晶体管）等现代功率半导体器件，其性能得到了大幅提升。
近年来，随着高速列车技术的快速发展，高速列车辅助变流器在功率密度、效率、可靠性等方面也取得了显著进展。
一方面，采用了更先进的功率半导体器件和模块结构，提高了辅助变流器的功率密度和效率；辅助变流器的控制系统也得到了不断优化，提高了高速列车的牵引性能和运行可靠性。
现代高速列车辅助变流器已经成为了整个高速列车牵引系统中的关键部件之一。
三、高速列车辅助变流器的关键技术1.功率半导体器件：现代高速列车辅助变流器主要采用IGBT等功率半导体器件，其性能对辅助变流器的功率密度、效率和可靠性具有重要影响。
辅助变流器的设计
辅助变流器的设计HXD1C型6轴7 200 kW货运电力机车是用于干线铁路的大功率交流传动电力机车，该机车采用了具有完全自主知识产权的电气交流传动系统，结束了长期以来国内大功率交流传动电力机车电气系统核心技术被国外公司垄断并完全依靠进口的局面。
辅助变流器为HXD1C型电力机车电气系统的重要组成部分，每台机车配有2个辅助变流柜，为机车辅助负载提供三相交流电源。
正常工况下，2台辅助变流器都工作时, 一台为变频变压型（VVVF），一台为恒频恒压型（CVCF），互为冗余；当其中任意一台故障时，另一台只能工作于CVCF模式，为所有的辅助负载提供电源。
1.主电路及技术参数该辅助变流器采用单相桥式四象限整流＋两电平三相桥式逆变的主电路形式。
从机车牵引变压器辅助绕组获取单相交流电压，经四象限整流器转换为恒定直流电源，并通过支撑电容进行能量储存，然后由逆变器将恒定直流电源转换为三相PWM交流电，再通过LC 滤波器为机车辅助负载提供三相正弦交流电压。
在输入端、支撑电容端及输出端配置电压传感器，实现对输入电压、中间直流电压及三相输出电压的监视及保护；输入端及逆变器模块输出端配置电流传感器，实现对输入电流及输出电流的监视及保护。
图1是辅助变流器的主电路图。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
辅助变流器的主要技术参数如下：额定容量248 kVA 额定输入电压单相交流470 +112.8V额定输入电流474 A 输入电压频率50 Hz输出电压CVCF（440±44）V2.总体结构辅助变流器的总体结构布置如图2所示。
柜体外形为立式长方体，外形尺寸为1 200 mm×1 050 mm×2 000 mm（长×宽×高）。
柜体外壳采用不锈钢材料制作，为全密封、整体散热结构，能满足IP54防护等级。
柜内发热部件采用强迫风冷的方式散热，风道入口装有防尘过滤网，使辅助变流器可用于环境较恶劣的场合。
柜体内部主要部件（如整流器模块、逆变器模块、支撑电容模块、控制单元等）采用模块化设计，便于安装、检修及维护。
辅助变流器
输入电压 采样
输出电流 检测
输出电流 调整
输出电流 采样
频率调整
输出频率
f
T0
Ud TM
U0
输出电压
TN
R
80C196KC HSO输出
S
T
输出电压 检测
输出电压 调整
输出电压 采样
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IGBT门极驱动板(GDU)原理
IGBT门极驱动板(GDU)分为整流器门极驱动板和逆变
器门极驱动板，IGBT整流器门极驱动板与IGBT逆变器门极
• HXD1C机车辅助变流器由主变压器提供AC470V经四象限 进行整流到DC850V，通过中间支撑环节后进行逆变成 三相AC440V电压。
• 为减小PWM波对辅助电机的不利影响，在逆变器的输出 端加输出电压滤波器。
• 主电路包含：输入电路；整流电路； • 中间直流环节； • 逆变电路；滤波电路。
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主电路原理图
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三相负载
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控制箱风扇 控制箱 控制接口
中间电压传感器 充电接触器
主接触器 快熔
输入电流传感器 滤波电容
整柜布局（一）
逆变模块 整流模块
KM1 充电电阻
风机 风机自动开关 输出电压传感器
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输出滤波电感 输入电抗器
整柜布局（二）
风道滤网
返回
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二、主电路工作原理
±24VDC
电源板
模拟入出板
整流控制板 逆变控制板
CPU板
MVB板
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（一）数字入出板（DIO）
数字入出板共包含10路数字输入/输出通道。
数字量输入环节：
光电隔离 110V的指令信号
辅助变流器启动步骤
辅助变流器启动步骤针对辅助变流器的工作性质、组成、负载特性，辅助变流器启动必须确保主电路、控制系统和负载的安全。
在辅助变流器的正常启动之前，辅助变流器相应配置应准备好，辅助变流器状态良好，负载电路无故障或者已隔离故障部件。
辅助变流器的启动主要包括以下步骤：一、系统初始化系统初始化就是对辅助变流器状态进行自检，确保辅助变流器已做好了投入工作的准备。
闭合辅助变流器开关，通过辅助变流器柜体TI插头T1：6和T1：7将DC110V 控制电源施加，经过电源滤波组件RC1，将110V电压传送到开关电源板，控制箱开关电源插件启动，系统自检开始，CPU对各插件、传感器及模块同步信号进行检查，各插件工作正常、部件状态正常时，KM1中间接触器闭合，检查控制箱的各插件面板指示灯状态如下：◆确认模拟入出板上三个开关都打到正常位；◆DIO插件：2A灯亮逆变器风机开关闭合，5B灯亮辅助变流器正常，1A灯亮代表本台辅变为CVCF，1A灯灭代表本台辅变为VVVF；◆开关电源插件：11B绿灯亮开关电源板正常工作；◆四象限插件：1A、12AB、13AB闪动，10A亮，系统有有同步信号，无启动信号；27A灯亮同步信号正常。
◆逆变器插件：29B灯闪烁程序运行正常；30A,30B,31A慢闪逆变器R、S、T相脉冲指示灯；◆CPU插件：5B灯闪烁CPU板工作正常，6B灯亮控制体统与网络通信正常；◆控制箱风扇层正常运转；此时自检结束，辅助变流器已做好准备。
若辅助变流器存在故障，CPU板接受到故障信息，第一时间将终端KM1中间接触器线圈的110V电源信号，KM1断开。
自检结束，辅助变流器未做好准备。
故障信息通过网络通讯传送、显示及记录。
二、电路预充电系统初始化正常，机车升弓后网压同步信号传送给辅助变流器，通过同步变压器TB1，将100V的网压同步信号传送给模拟入出板和四象限板，之后送给CPU板，CPU板5A灯亮（有网压）。
合主断路器，ACU接受到网络传送的启动信号，SV1电压传感器对输入电压进行检测，确定输入电压无异常之后，辅助变流器开始启动。
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技术参数
型号 额定输入电压 额定输入频率 中间电压 效率 控制电压 外形尺寸 质量 输出电压谐波含量 AC470V 50 Hz DC850V ≥94% DC110V （77V～137.5V） 1200×886×2000mm 1500kg ≤10% CVCF 三相440V 60Hz 248kVA 326A VVVF 三相40～440V 10Hz～60Hz 248kVA 326A
f
T0
输入电压 检测 输入电压 调整 输入电压 采样
R
Ud TM U0
输出电压
80C196KC HSO输出
S
输出电流 检测
输出电流 调整
输出电流 采样
TN
T
输出电压 检测
输出电压 调整
输出电压 采样
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IGBT门极驱动板(GDU)原理
IGBT门极驱动板(GDU)分为整流器门极驱动板和逆变 器门极驱动板，IGBT整流器门极驱动板与IGBT逆变器门极 驱动板原理相同，整流器门极驱动板是两相，逆变器门极 驱动板是三相，整流器门极驱动板与逆变器门极驱动板相 比，少了一路逆变相。
7200kW机车辅助变流器
时代电气售后服务中心 2009年08月28日
主要内容
一、辅助变流器简介 二、主电路工作原理说明 三、辅助变流器对外接口
四、控制电路构成及单板功能
五、动作条件
六、安全规范及故障分析
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一、辅助变流器简介
电力机车辅助系统是电力机车的重要组成部分，主 要包括辅助电源、辅助电机以及相应的控制电路等 部分。它的主要功能是保证电力机车主电路发挥其 功率，确保机车正常运行。
库用电源
返回
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四、控制电路构成及功能
• （1）控制插件布置
DIO
POWER
AIO
4QS
WR
CPU
MVB
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（2）控制原理图
辅助变流器
主电路系统 IGBT模块 主电路上的 接触器、传感器 门极驱动、脉冲分配
控制系统 信号预处理 （输入输出板） 计算、控制 （逆变器板、主控板）
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风机信号 充电接触器 （K2） 主接触器 （K1） 三相输出电压 （SV4、SV5、SV6） 接地保护 （SV3） 直流电压 （SV7、SV8） 输入电压传感器 （SV1） 输入电流传感器 （SC1） 同步信号 （TB1） 整流器模块 中间电压 （SV2） 逆变器模块
（4）主要器件连接 控制箱插件
数字入出板 ＋5VDC ±15VDC ±24VDC 电源板
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中间直流电组件
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中间直流放电电路
放电接触器
放电电阻
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（四）逆变电路
• 主要是逆变器模块UA1，它采用两电平三 相桥式电压型逆变路，功率开关器件为IGBT。
作用：
恒定直流电压 转换为 PWM波 三相交流电压
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IGBT逆变器控制框图
频率给定 频率采样 频率调整 输出频率
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电抗器
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逆变模块
整流模块
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（三）中间直流环节
作用：
大容量电容组装 C1、C2 母 排 整流器、 逆变器模块
1、保持恒定的直流电压。 2、电容上并联均压电阻R5～R10, 使每组电容上的电压基本相等，使 用电压传感器SV2对中间电压进行 监视。 3、电容两端并联接地保护装置， 通过对电容电压的检测比较实现接 地保护功能。
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（一）输入电路
1、输入隔离 2、输入电压的监视 3、输入电流监测 4、短路或过流保护
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（二）整流电路
包括 1、储能电感L
2、四象限变流器模块UR1。
模块UR1采用两电平单相桥式电压型变流电路， 功率开关器件为IGBT ，其作用： 1)电网电压在一个范围内波动时，使中间回路的 直流电压保持恒定，确保电机侧逆变器的正常工作； 2)在电网侧要获得一个近似正弦波的电流，减少 对周围环境的电磁干扰，在牵引工况和再生制动工况 下，使供电接触网或牵引变压器一次侧的功率因数可 接近1。
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整柜布局（二）
风道滤网
输出滤波电感
输入电抗器
返回
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二、主电路工作原理
• HXD1C机车辅助变流器由主变压器提供AC470V经四象限 进行整流到DC850V，通过中间支撑环节后进行逆变成 三相AC440V电压。 • 为减小PWM波对辅助电机的不利影响，在逆变器的输出 端加输出电压滤波器。 • 主电路包含：输入电路；整流电路； • 中间直流环节； • 逆变电路；滤波电路。
模拟入出板
整流控制板
逆变控制板
CPU板
MVB板
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（一）数字入出板（DIO）
数字入出板共包含10路数字输入/输出通道。 数字量输入环节：
IGBT 门 极 驱 动 板
电源电路 脉冲分配电路 组件门极驱动 保护电路 组成部分 脉冲分配 门极驱动控制 故障检测和保护 实现功能
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电源模块
• 整流模块、逆变模块使 用 • 输入：DC110V; • 输出：DC15V; • 功率：50W; • TE003－422000
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门极附板
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TGF54 （329V～582.8V）
输出电压 输出频率 额定容量 额定输出电流
主电路原理图
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三相负载
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整柜布局（一）
控制箱风扇
控制箱 控制接口 KM1 中间电压传感器 充电接触器 主接触器 快熔 输入电流传感器 滤波电容 输出电压传感器 逆变模块 整流模块
充电电阻
风机
风机自动开关
（3）控制电路功能
• 程序逻辑控制和脉冲控制。 • 控制电路具有自诊断及故障数据记录功能， 故障数据可通过RS232接口下载。 • 采用DSP微机数字控制，采用PI电压调节。 • 具有与MVB总线网络通信的功能，实现网络 控制与监视，并能在司机室显示屏上显示 电源系统的状态及故障情况。
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柜体器件
（五）滤波电路
主要包括：滤波电感、滤波电容
将PWM波三相交流电压滤成
列车负载所需的三相正弦波形电 压，以保证输出电压的谐波含量 满足技术要求。
滤波电容 滤波电感 （FLT1）
返回
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三、辅助变流器对外 接口
控制线接口
接电抗器
MVB通迅接口
AC输入-1
接电抗器 库用电源 AC输入-2 三相输出