动车组无火回送发电功能的原理分析
动车的工作原理
动车的工作原理
动车（高速动车组）的工作原理是基于电力传动和气动力学原理。
动车通过电动机驱动车轮，并且使用电池或接触网供电，实现高速行驶。
动车的电力传动系统包括电机、变频器、齿轮传动和驱动轮等组件。
电机将电能转化为机械能，通过齿轮传动将动力传递给驱动轮，从而推动车体运动。
动车的气动力学原理涉及到空气动力学和风阻的影响。
由于动车高速行驶时会受到大量空气阻力，为了降低阻力，动车在设计中使用了流线型外形和降低阻力的车体设计。
此外，动车还通过使用可调节高度的悬挂系统和智能控制系统来保持稳定性和减少能耗。
除了电力传动和气动力学原理，动车还利用先进的控制系统进行智能控制和监测。
这些系统包括车载通信设备、列车控制系统、自动驾驶系统以及车载传感器等。
这些系统可以实现列车的自动保护、列车间通信和车辆运行状态监测等功能。
综上所述，动车的工作原理基于电力传动和气动力学原理，并辅以先进的控制系统。
通过这些原理和系统的综合作用，动车可以实现高速、平稳和高效的行驶。
动车供电原理
动车供电原理动车供电系统是动车组的重要组成部分，它为动车组提供了必要的电能，保障了动车组的正常运行。
动车供电系统是由动车接触网、动车牵引变流器和动车内部电气设备组成的。
下面将详细介绍动车供电原理。
首先，动车接触网是动车供电系统的外部供电设备，它是由电力铁路的电源系统提供电能，通过接触网与动车组的受电弓接触，将电能传输给动车组。
动车接触网的电能来自于电力铁路的供电系统，通常是交流电25kV，50Hz。
接触网通过电力铁路的支柱和悬挂设备悬挂在铁路轨道的上方，与动车组的受电弓之间保持一定的接触压力和接触面积，以确保电能的传输稳定可靠。
其次，动车牵引变流器是动车供电系统的核心设备，它负责将接触网提供的交流电能转换为动车组所需的直流电能。
动车牵引变流器采用先进的电力电子技术，能够实现对电能的快速、稳定的变换，满足动车组在不同运行状态下的牵引、制动和辅助用电需求。
动车牵引变流器还具有过载保护、短路保护、温度保护等功能，能够确保动车组供电系统的安全可靠运行。
最后，动车内部电气设备包括动车组的牵引电机、辅助设备、车内照明、空调、信息显示系统等。
这些设备都需要动车供电系统提供稳定可靠的电能支持，以保障动车组的正常运行和乘客的舒适出行。
动车内部电气设备通过动车供电系统提供的直流电能进行工作，不仅要满足动车组的牵引和制动需求，还要满足乘客舒适出行的各种需求，因此对电能的稳定性和可靠性要求较高。
综上所述，动车供电系统是动车组运行的重要保障，它通过动车接触网、动车牵引变流器和动车内部电气设备实现对动车组的电能供应。
动车供电系统的稳定可靠运行对动车组的安全运行和乘客的出行体验至关重要，因此在动车组的设计、制造和运营中都要充分考虑供电系统的性能和可靠性，以确保动车组的安全、舒适和高效运行。
CRH1型无火回送方法
附件1CRH1型动车组救援（回送）操作步骤及注意事项动车组列车运行中遇动力系统故障可能请求救援时，司机操纵动车组列车尽可能的在站内（侧线）停车，停车后须立即将动车组头罩打开（按压司机室操纵台B2面板上【前车钩打开/伸出】按钮，打开救援端导流罩，从“IDU”页面上确认车钩伸出状态）。
当确定需要救援时，必须将动车组的【电钩头截断塞门】关闭，配合随车机械师安装过渡车钩。
在区间被迫停车请求救援的，在申请救援后不得移动，按规定做好相关防护工作。
利用机车进行救援时（原则上利用内燃机车）：分为机车救援单列动车组和机车救援双列重联动车组两种。
一、机车救援单列动车组时动车组司机应按以下步骤操作：1、机车与被救援动车组连挂前的准备作业（1）、激活司机室，电钥匙“1”位，主手柄“0”位，并实施停放制动；（2）、动车组司机应确认动车组蓄电池的电压在97V以上，不足时应及时升弓充电（故障处所不影响升弓充电时）或采用外部电源充电；动车组不能充电时，司机通知随车机械师关闭车内部分用电设备，确保动车组蓄电池不低于97V；（3）、司机将连挂端司机室K1电气柜【牵引开关】旋置“回送”位（右侧），【DSD开关】旋置“旁路”位（右侧）；（4）、将K2柜内的LKJ主机上的【隔离开关】旋置“隔离”位；LKJ设置附挂状态；（5）、确认K2柜下面的回送控制面板无火回送塞门在“打开”位（水平）；（6）、将K3柜内ATP的隔离开关置“隔离”位，ATP主机各控制开关在合位；（7）、降下各受电弓并在IDU的[高压]界面上进行切除，通知随车机械师下车目视确认各受电弓已全部降下。
2、机车与被救援动车组连挂作业（1）、机车司机操纵机车距动车组不少于10米一度停车，将机车车钩置于全开位，，以不超过5km/h的速度平稳连挂。
连挂后进行试拉，确认连接良好；（2）、通知随车机械师进行引导连挂，连挂后检查机车车钩与动车组过渡车钩连挂状态，连接机车列车管与动车组制动（BP）管；打开各折角塞门，通知动车组司机、机车司机连挂完毕；（3）、机车司机换室后，自阀移置“运转位”（列车管定压调整为600kPa），向动车组制动（BP）管充风；（4）、动车组司机在IDU的[供风]界面确认动车组总风压力在580kPa以上，检查保持制动无效，缓解停放制动；再次确认主控手柄在零位，在IDU的[制动]界面上确认全列车已缓解，通知机车司机进行制动机试验。
高铁的工作原理
高铁的工作原理
高铁是一种以电力为动力的高速列车。
其工作原理基于磁悬浮技术和电磁力驱动系统。
首先，高铁的轨道上布置有一系列的电磁铁，被称为引导磁钢。
这些引导磁钢产生的磁场能够将列车吸引在轨道上，并起到稳定和导向的作用。
列车上的车体底部安装有一组电动机和磁体，被称为牵引系统。
当列车开始运行时，电动机会通过供电系统接收来自地面的电能。
这些电机的转动会产生磁场，并与引导磁钢的磁场相互作用，从而产生电磁力。
由于电磁力的存在，列车就会被推动向前运动。
同时，列车底部的磁体还能够感知轨道上的变化磁场，并通过调节电流大小和方向来控制列车的速度和方向。
另外，高铁的磁悬浮技术也是其能够行驶在高速上的关键。
磁悬浮是指通过电磁力使列车与轨道之间产生的浮力，从而实现列车的悬浮运行。
这样一来，列车与轨道之间就没有了实际接触，减少了摩擦阻力，可以实现更快的运行速度。
总体上，高铁的工作原理是通过利用电磁力驱动列车运行，并通过磁悬浮技术实现列车悬浮。
这种工作原理使得高铁能够以高速，稳定和高效的方式在轨道上运行。
动车供电原理
动车供电原理动车供电原理是指动车通过接触网、集电装置和牵引系统等设备，将外部的电能转化为机车内部所需的电能，以驱动动车的运行。
动车供电系统是动车运行的重要组成部分，其性能稳定与否直接关系到动车的运行安全和效率。
下面将从接触网、集电装置和牵引系统三个方面来介绍动车供电原理。
首先，接触网是动车供电系统的外部供电设备，它是由一根或多根导线构成的，通过电力传输装置将电能传输到动车上。
接触网一般沿着铁路线路设置，其上方安装有接触线，接触线与动车的集电装置接触，将电能传输到动车上。
接触网的电能来源于电力系统，通过变电站将电能输送到接触网上，再由接触网传输到动车上，完成供电过程。
其次，集电装置是动车供电系统的重要组成部分，它位于动车的车顶，通过接触线与接触网接触，将接触网传输的电能引入到动车的牵引系统中。
集电装置一般由碳刷、弹簧、导电轨等部件组成，碳刷与接触线接触，将电能传输到弹簧上，再通过导电轨引入到车内的牵引系统中。
集电装置的性能稳定与否直接关系到动车的牵引效率和运行安全，因此需要定期进行检查和维护，确保其正常运行。
最后，牵引系统是动车供电系统的内部设备，它接收集电装置传输过来的电能，将电能转化为机械能，驱动动车的运行。
牵引系统一般由牵引电机、传动装置、控制系统等部件组成，牵引电机接收电能，通过传动装置将电能转化为机械能，驱动动车的牵引装置运转。
控制系统则负责调节牵引电机的工作状态，确保动车的运行平稳和安全。
牵引系统的性能稳定与否直接关系到动车的牵引效率和运行安全，因此需要定期进行检查和维护，确保其正常运行。
总的来说，动车供电原理是动车运行的重要基础，其稳定与否直接关系到动车的运行安全和效率。
通过接触网、集电装置和牵引系统等设备，动车能够将外部的电能转化为机车内部所需的电能，以驱动动车的运行。
因此，对动车供电系统的稳定性和可靠性要求较高，需要定期进行检查和维护，确保其正常运行，为动车的安全和高效运行提供保障。
动车运行原理
动车运行原理
动车是指高速列车，其运行原理主要涉及以下几个方面:
1.电力驱动：动车使用电力作为动力源，通过电机驱动车轮转动，推动列车前行。
电力驱动使得动车可以快速启动、加速和变速，同时具备较高的运行速度。
2.线路供电：动车通过接触网从线路上获取电能。
接触网是一
种在铁路线路上架设的电力输送系统，它向运行的动车提供所需的直流或交流电能。
动车通过接触装置与接触网建立电气连接，从而实现电能的传输。
3.动车组设计：动车通常采用“动车组”形式，即多辆车厢相连
组成一个整体。
动车组中的车辆可独立运行，也可以通过电力和控制导线相连，实现整体的协同运行。
动车组的设计可以有效减少阻力，提高运行效率，并允许快速换乘和模块化维护。
4.空气动力学优化：动车在运行过程中会受到空气阻力的影响，为了降低阻力，动车的外形设计采用了一系列的空气动力学优化措施。
例如，车头部分往往采用流线型设计，减少空气阻力；车身表面采用光滑材料或涂层，减少摩擦阻力。
5.悬挂系统设计：动车的悬挂系统起到减震和稳定车体的作用，能够使列车在高速运行时保持稳定性。
现代动车通常采用气弹簧和减震器相结合的悬挂系统，能够提供较好的乘坐舒适性和运行稳定性。
总之，动车的运行原理是基于电力驱动、线路供电、动车组设计、空气动力学优化和悬挂系统设计的综合应用。
这些技术和设计的优化使得动车能够实现高速、高效、稳定和安全的运行。
动车怎么运转的原理
动车怎么运转的原理动车的运转原理主要包括动力装置、传动装置和车辆控制系统三个方面。
下面我将详细介绍每个方面的工作原理。
首先，动车的动力装置主要由内燃机、电力机车和动力电池组成。
内燃机动力装置主要是通过燃烧燃料产生的气压来推动活塞运动，从而将热能转化为机械能。
内燃机通常使用柴油作为燃料。
柴油经过喷油器喷入燃烧室，然后点火使其燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，活塞通过连杆转动曲轴，最终驱动列车前进。
电力机车的动力装置采用电力驱动方式，通过电能转化为机械能。
电力机车通过接触网或第三轨供电，将外部的电能通过牵引变流器转换为适合电机工作的交流或直流电，再通过电机将电能转化为机械能。
动力电池车主要采用储能电池作为能源，在电池供电的情况下，电能通过电动机转化为机械能，推动列车行驶。
其次，传动装置是将动力装置产生的机械能传递给车轮，从而推动列车运行。
动车的传动装置主要有齿轮传动和链传动两种形式。
齿轮传动主要应用于柴油机车和电力机车。
柴油机通过曲轴旋转产生的动力通过齿轮传递给车轮，使列车行驶。
电力机车的传动装置主要是通过主变压器将输入的交流电压变换，再通过各种电机控制装置控制电机运行，将动力传递到车轮。
链传动则主要应用于电池车。
电能通过电动机产生机械能，再通过链条传递给车轮，推动列车前进。
最后，车辆控制系统是实现列车运行的关键部分。
车辆控制系统主要包括牵引控制系统、制动系统和安全保护系统。
牵引控制系统用于控制动力装置的输出功率，从而控制列车的运行速度和加速度。
牵引控制系统通过控制开关装置调节电机电压、电流，从而控制电机的输出功率。
制动系统则用于控制列车的减速和停车。
制动系统主要有机械制动、电气制动和空气制动等多种形式，通过控制制动力的大小来实现列车的停车和减速。
安全保护系统则用于监测列车的运行状态和保护列车的安全。
安全保护系统主要包括速度监测装置、信号装置和防护装置等，它们通过传感器探测列车的运行状态，当发现异常情况时，会立即采取相应的保护措施，以确保列车和乘客的安全。
动车运行原理
动车运行原理动车是指使用电力作为动力源，能够高速运行的列车。
动车的运行原理是基于电力传动和轨道交通技术的结合，通过电力机车或动车组提供的电力驱动列车行驶。
动车运行原理包括动力系统、牵引系统、制动系统和车辆运行控制系统等多个方面。
首先，动车的动力系统是其运行的基础。
动车的动力系统一般采用电力传动，即由电力机车或动车组提供的电力驱动列车行驶。
电力机车通过接触网获取电能，然后通过牵引变流器将电能转换为适合牵引电动机的电能。
动车组则是由多个动力车辆组成的列车单元，每个动力车辆都装有牵引电动机，通过集电装置获取电能，实现列车运行。
动车的电动机一般采用交流异步电动机或直流电动机，具有高效、可靠和节能等特点。
其次，动车的牵引系统是保证列车正常运行的关键。
牵引系统包括电力传动系统、牵引电动机、传动装置等部件。
电力传动系统是将电能转换为机械能的装置，包括牵引变流器、牵引电动机等。
牵引电动机是将电能转换为机械能的关键部件，通过传动装置将机械能传递给车轮，推动列车行驶。
传动装置一般采用齿轮传动或直联传动，将电动机的旋转运动转换为车轮的旋转运动，实现列车的牵引。
另外，动车的制动系统是保证列车安全运行的重要组成部分。
制动系统包括空气制动系统、电子制动系统和再生制动系统等。
空气制动系统是通过空气压缩机将空气压缩为储气罐内的高压气体，通过制动阀控制气压释放，实现列车的制动。
电子制动系统是通过电子控制单元控制制动器施加制动力，实现列车的制动。
再生制动系统是将列车制动时产生的动能转换为电能，通过逆变器将电能送回接触网，实现能量的再利用。
最后，动车的车辆运行控制系统是保证列车正常运行的智能化系统。
车辆运行控制系统包括列车控制器、信号系统、通信系统等。
列车控制器是控制列车运行的关键部件，通过控制电动机、制动系统等实现列车的运行。
信号系统是保证列车安全运行的重要系统，通过信号机、信号电缆等装置实现列车的运行控制。
通信系统是实现列车与调度中心、车站等的通信联络，保证列车运行的安全和顺畅。
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动车组无火回送发电功能的原理分析
作者：李晓栋
来源：《科学与财富》2018年第35期
摘要：动车组在无火回送途中要求受电弓降下，主断路器断开，此时动车组无法从接触网采集电能，动车组的空调、室内照明等辅助供电系统无法正常工作，为解决这一问题，需要通过无火回送单元来为列车供电。
本文就无火回送发电功能的原理进行分析，为动车组无火回送发电的实现提供理论依据。
关键词：动车组；无火回送发电；组成；原理；理念分析
1 引言
动车组在运营过程中难免会出现一些故障导致动车组无动力输出，此时需要最大限度提高旅客舒适度，满足旅客要求，减少经济损失。
无火回送发电装置是一种全新的车载设备，能够满足动车组无动力回送过程中辅助供电系统的用电需求。
无火回送是铁路行业的专业术语，其产生的背景是：铁路动车组或机车运行到规定的里程后要回到主机厂进行大修，按规定是由机车牵引运行到目的地，这就产生了跨局运输的问题，由于各铁路局是单独核算的，无火回送就要对机车编制票据，按普通车辆办理，沿途各铁路局要对机车所属局收取相关的运输费用。
因为过去的蒸汽机车正常运行时是生火的，而回送入厂时是需要熄火的，所以叫做无火回送，一直沿用到现在。
现在中国铁路运行的都是内燃机车、电力机车和高速列车，无火回送时内燃机车不启动柴油机，电力机车和高速列车不升弓，也就是说车辆处于无动力输出状态。
为了解决动车组在无火回送途中辅助供电系统的用电需求，通过无火回送装置将蓄电池提供的110V直流电进行升压、逆变，为牵引电机提供预励磁电压，控制牵引电机工作在发电状态，维持牵引变流器中间直流回路电压的恒定，为辅助供电系统提供所需要的电量。
2 无火回送发电单元的组成
动车组牵引变流器中的PRCHK和DC/DC模块构成了无火回送发电单元。
无火回送发电单元中的DC/DC是一个升压斩波器，他能够将110V的蓄电池电压升压为400V；图中的单向二极管设置在牵引变流器中间回路与DC/DC模块之间，可以起到防止牵引变流器中间回路的电流反向流入DC/DC模块的作用。
3 无火回送发电原理
目前主辅一体牵引变流器通过增加专用的无火回送单元给中间直流回路进行充电后再对电机进行励磁，实现无火回送发电功能。
在无火回送过程中当列车到达一定速度时，无火回送单元中的升压斩波器将蓄电池提供的110V直流电升压至直流400V，给牵引变流器的中间直流回路进行预充电，牵引逆变器对牵引电机进行预励磁。
能量从蓄电池经过无火回送单元进行升压，进入中间直流回路，被牵引电机预励磁产生的磁滞损耗和铜耗消耗掉。
当牵引电机建立预励磁磁场后，关闭回送发电电源，牵引逆变器工作在中间电压保持模式，通过控制牵引电机的转矩电流，维持中间直流电压的恒定。
牵引电机工作在电制状态，将机械能转化为电能，为辅助变流器提供直流电压。
能量从牵引电机经过牵引逆变器变为直流电，在经过三相辅助逆变器流向辅助负载。
4 无火回送发电装置进入速度及退出速度的设置理念分析
4.1 速度设置的理念
无火回送发电功能的进入和退出主要依赖于列车的实际速度，为此如何确定进入和退出时刻的速度门槛值显得尤为重要。
4.2 进入速度设置的门槛值
无火回送单元给牵引变流器的中间直流回路进行充电，牵引变流器控制利用该中间电压（400V）储存的能量对牵引电机进行励磁，励磁成功以后牵引电机转入再生制动发电的工况，再生制动产生的能量为中间直流回路提供能量，确保辅助变流器正常工作。
由于在牵引电机励磁的时候需要中间直流回路为其提供能量，因此会导致中间直流回路的400V电压产生跌落现象，励磁成功后的牵引电机向中间直流回路反馈能量抬升中间直流电压。
根据公式，速度越低，牵引电机的功率越低，向中间直流回路反馈的能量越少，无法抬升中间电压，导致无火回送的失败。
根据地面试验情况的总结，为确保各车的牵引电机都能在励磁成功后顺利转为发电模式，维持住中间直流电压的稳定，保证辅助供电设备的正常运行，设置无火回送进入的速度为
55km/h。
4.3 退出速度设置的门槛值
无火回送的退出速度是根据整车最大再生制动力和辅助功率来进行计算的，公式如下：。
式中P为整车所需辅助功率，F为再生制动力，v为整车速度，η为系统效率（包括电机效率、齿轮箱效率、变流器效率等）。
由公式可知，当整车的辅助功率一定的情况下，速度越低，再生制动力越大。
根据对无火回送时所需辅助功率和整车再生制动力曲线的研究，当速度低于35km/h时，再生制动力超过再生制动曲线，即电机无法发挥所需制动力来维持辅助变流器的运行，需退出无火回送模式。
5 结束语
无火回送发电单元使列车在被牵引达到一定的速度且无网侧输入时投入，它利用车载蓄电池提供的能量，对直流母线做快速且水平有限的预充电，保证牵引逆变器能启动，并对电机进行预磁化后退出工作，电机马上转入制动状态，利用列车被拖动时产生的机械能，将直流母线持续充电至正常水平，启动辅助逆变器，给辅助设备供电。
通过对动车组无火回送发电功能的原理分析，为动车组无火回送过程中自发电功能的实现提供了理论基础。
确保了动车组在无火回送途中空调、室内照明等辅助供电系统的正常工作。
参考文献：
[1] 刘锦波，张承慧.电机与拖动[M].北京：清华大学出版社，2006.
[2] 罗昭强，尚大为，亢磊. 无火回送装置在动车组上的应用[J].《铁道技术监督》，2017年第11期：42-44.
[3] 高吉磊.高速动车组牵引系统无动力回送发电功能的研究[J].《机车电传动》，2017年第1期：46-50.
作者简介：
李晓栋（1989-）男，汉族，山西省晋中市平遥县岳壁乡阎良村，检修服务事业部技术部诊断工程师/初级职称，大学本科，中车青岛四方机车车辆股份有限公司，CRH2/380A型动车组检修。