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電抗器與制動(dòng)電阻構(gòu)成牽引傳動(dòng)
發(fā)布時(shí)間:2021/6/24
一、CRH5型動(dòng)車(chē)組牽引系
CRH5型動(dòng)車(chē)組牽引系統(tǒng)使用交直交傳動(dòng)方式,主要由受電弓、主斷路器、牽引電抗器、牽引變流器及牽引電機(jī)組成。受電弓通過(guò)電網(wǎng)接入25kv的高壓交流電,輸送給牽引電抗器,降壓成1770v的交流電。加壓后的交流電再輸入牽引變流器,逆變成電壓和頻率均可控制的三相交流電,輸送給牽引電機(jī)牽引整個(gè)列車(chē)。
CRH5型動(dòng)車(chē)組牽引系統(tǒng)電抗器使用油冷方式,牽引變流器使用成熟的IGBT技術(shù)。異步牽引電機(jī)的功率為550kw,采用體懸方式,由萬(wàn)向軸傳遞牽引力。動(dòng)車(chē)組有兩個(gè)相對(duì)主力的主牽引系統(tǒng),每個(gè)牽引單元配備一個(gè)完成整的集電、牽引及輔助系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)所需的牽引和輔助電路還余,其中一個(gè)單元由3輛動(dòng)車(chē)加1輛拖車(chē)構(gòu)成(M-M-T-M),另一個(gè)單元由2輛動(dòng)車(chē)加2輛拖車(chē)構(gòu)成(T-T-M-M)。
每個(gè)動(dòng)力單元帶有一個(gè)電抗器和受電弓。在正常運(yùn)行中,每列車(chē)只啟動(dòng)1個(gè)受電弓。每個(gè)牽引動(dòng)力單元的牽引設(shè)備都由下列設(shè)備組成
1、一個(gè)高壓?jiǎn)卧瑤茈姽捅Wo(hù)裝置;
2、一個(gè)電抗器;
3、兩套或三套IGBT水冷技術(shù)的主牽引套件;
4、四臺(tái)或六臺(tái)異步牽引電機(jī),底架懸掛,******設(shè)計(jì)負(fù)載550kw(輪緣處功率)。由于每臺(tái)電機(jī)是由一個(gè)嘟嚕的牽引逆變器驅(qū)動(dòng)的,在同一車(chē)輛內(nèi)輪對(duì)間輪徑差******為15mm的情況下,無(wú)需減小負(fù)載。每節(jié)動(dòng)車(chē)裝有兩臺(tái)牽引電機(jī)。正常情況下,兩個(gè)牽引系統(tǒng)均工作,當(dāng)一個(gè)牽引系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),可以自動(dòng)切斷故障源,繼續(xù)運(yùn)行。
二、牽引/電制特性
在正常負(fù)載條件下(定員載客)、平直線(xiàn)路、車(chē)輪平均磨耗(即車(chē)輪直徑為850mm)和網(wǎng)壓在22.5KVAC-29KVAC范圍內(nèi)電壓時(shí),列車(chē)的牽引性能如下:
1、平均啟動(dòng)加速度(0-40km/h) 0.50m/s
2、200km/h時(shí)的剩余加速度 0.11m/s2
3、220km/h時(shí)的剩余加速度 0.09m/s2
4、250km/h時(shí)的剩余加速度 0.05ms2
5、平均******車(chē)輪磨耗粘著系數(shù) 0.22
6、爬行坡度(100%牽引力) 30‰
7、栽?xún)蓚€(gè)牽引變流器故障或一個(gè)牽引電抗器故障條件下(可獲得60%的牽引功率)的爬行坡度 27‰(連續(xù)運(yùn)行)~30‰(以73km/h速度運(yùn)行25km);
8、輪周處的******牽引功率 5500kw;
9、輪周處的******牽引力 302kn
10、輪周處的******制動(dòng)功率 5785kw
列車(chē)設(shè)有再生制動(dòng),可在220到10km/h的速度范圍內(nèi)工作。在電分相區(qū)段,電制動(dòng)不會(huì)停止但會(huì)將再生的電流給輔助變流器供電,并通過(guò)制動(dòng)電阻消散能量,制動(dòng)電阻安裝在車(chē)頂,靠自然通風(fēng)。這樣設(shè)計(jì)的目的是允許電阻制動(dòng)的時(shí)間最常達(dá)10分鐘。再生制動(dòng)可在電分相端部重新啟動(dòng),如果栽電分相區(qū)段的時(shí)間超過(guò)10分鐘,電制動(dòng)會(huì)完全停止而且將自動(dòng)啟用空氣制動(dòng)。該列車(chē)裝備有自風(fēng)冷式盤(pán)式制動(dòng)裝置,每個(gè)動(dòng)軸上裝2個(gè),每個(gè)拖軸上裝3個(gè),并有彈簧控制的停車(chē)制動(dòng)裝置。
動(dòng)車(chē)組通常用制動(dòng)為電制動(dòng)和空氣制動(dòng)的復(fù)合制動(dòng),緊急制動(dòng)僅為空氣制動(dòng)。電制動(dòng)栽200km/h到10km/h的速度范圍內(nèi)工作,在達(dá)到******電制動(dòng)的情況下,輪周處的******制動(dòng)力和功率如下:
1、輪周處的******制動(dòng)力 205kn
2、輪周處的******制動(dòng)功率 5785kw
******常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)性能:
初速度200km/h:
1、平均減速度 0.79m/s2
2、制動(dòng)距離 ≤2000m
初速度160km/h
1、平均減速度 0.79m/s2
2、制動(dòng)距離 ≤1400m
三、每個(gè)動(dòng)力單元的牽引設(shè)備都由下列設(shè)備組成:
1、高壓電氣單元具有受電設(shè)備、保護(hù)裝置和電抗器,安裝在TTP和TTPB車(chē)上。電抗器,采用強(qiáng)制油冷卻。
2、第一牽引動(dòng)力單元具有3個(gè)牽引/輔助變流器,第二牽引動(dòng)力單元具有2個(gè)牽引/輔助變流器,每臺(tái)牽引/輔助變流器驅(qū)動(dòng)2臺(tái)牽引電機(jī)。牽引/輔助變流器獲得可調(diào)節(jié)的直流電壓,并驅(qū)動(dòng)異步牽引電機(jī)的牽引和再生制動(dòng)。在過(guò)電分相時(shí)由于再生制動(dòng)短時(shí)停止工作,過(guò)度的制動(dòng)電阻投入使用。每輛動(dòng)車(chē)配置2臺(tái)異步牽引電動(dòng)機(jī),底架懸掛,單臺(tái)電機(jī)設(shè)計(jì)持續(xù)功率可達(dá)到550kw,并且車(chē)輪的直徑差(在相同車(chē)軸上)接近3mm時(shí)也能夠提供500kw的負(fù)載。
3、一臺(tái)牽引控制器,能夠完成如下的功能:
控制設(shè)備發(fā)送牽引/制動(dòng)命令;
控制中間直流線(xiàn)電壓和受電弓輸入端的功率因數(shù);
控制電機(jī)牽引/制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
進(jìn)行電力設(shè)備的保護(hù);
對(duì)控制器本身進(jìn)行自診斷;
4、安裝在IM2和IMH車(chē)輛上的電氣裝置,如100hz諧振的制動(dòng)器和瞬時(shí)制動(dòng)電阻。
高壓電氣系統(tǒng)從高架接觸線(xiàn)路采集25kv電流,為牽引設(shè)備和其他設(shè)施提供動(dòng)力并進(jìn)行高壓系統(tǒng)的控制、檢測(cè)和保護(hù)。這些電路位于TTP和TTPB車(chē)上,由受電弓、主斷路器、避雷器、網(wǎng)端檢測(cè)裝置等組成。
四、牽引電抗器的特點(diǎn):
1、大容量、小型化,
2、安裝方式采用了車(chē)體地板下吊掛式安裝的臥式扁平結(jié)構(gòu)
3、儲(chǔ)油柜側(cè)面放置以降低電抗器高度,
4、耐機(jī)械沖擊,能承受水平方向3g橫向2g垂直方向1g的沖擊加速度,
5、整體絕緣水平為F級(jí)
6、高阻抗使電抗器內(nèi)部的空間磁場(chǎng)很強(qiáng),結(jié)構(gòu)件使用了大量的無(wú)磁、絕緣材料,
7、線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)采用Nomex紙絕緣,耐熱等級(jí)高,機(jī)械強(qiáng)度大,
8、繞組結(jié)構(gòu)采用全分裂結(jié)構(gòu),以滿(mǎn)足電磁耦合要求,
9、冷卻方式為強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷,
10、冷卻媒質(zhì)采用了具有高燃點(diǎn)的Ester脂油。
五、牽引電抗器結(jié)構(gòu):
電抗器采用芯式臥放結(jié)構(gòu)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由鐵心、線(xiàn)圈構(gòu)成的器身和引線(xiàn)等組成,外部結(jié)構(gòu)主要由油箱及儲(chǔ)油柜、冷卻系統(tǒng)、組件等幾部份組成。
電抗器控制
電抗器控制,是由高壓箱完成的。高壓箱安裝在3號(hào)車(chē)和6號(hào)車(chē)車(chē)底下,其包括機(jī)電設(shè)備和傳感器來(lái)管理高壓電路的,高壓箱也可以進(jìn)行牽引電抗器的保護(hù),高壓柜的功能:
-將牽引/輔助變流器絕緣
-管理電抗器輔助設(shè)備
-保證快速保護(hù)功能
-保證向列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程輸入/輸出
六、CRH5動(dòng)車(chē)組頭車(chē)電氣設(shè)備
CRH5動(dòng)車(chē)組頭車(chē)電氣設(shè)備包括:牽引電機(jī)、空調(diào)設(shè)備、1500v斷路器箱、中低壓設(shè)備架、司機(jī)臺(tái)、140KVA輔助電源、24KW充電器、電器柜架、電抗器、空調(diào)箱、聯(lián)軸器、水壓?jiǎn)卧洹⒅苿?dòng)單元、制動(dòng)電阻、壓縮空氣箱、電池箱、空氣壓縮機(jī)、廁所污物箱、客車(chē)標(biāo)識(shí)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向架、自動(dòng)車(chē)鉤、連接棒
CRH5動(dòng)車(chē)組車(chē)頂無(wú)受電弓客車(chē)電氣設(shè)備包括:牽引電機(jī)、四象限逆變器、單元指示器、制動(dòng)變阻、中低壓設(shè)備架、電器柜架、加熱系統(tǒng)變流器、電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)器、水壓?jiǎn)卧洹⒅苿?dòng)單元、廁所污物箱、客車(chē)標(biāo)識(shí)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向架、連接棒、空調(diào)設(shè)備
CRH5動(dòng)車(chē)組車(chē)頂有受電弓客車(chē)電氣設(shè)備包括:1.5/2.3kv轉(zhuǎn)換器、空調(diào)設(shè)備、受電弓、25kv斷路器、接地?cái)嗦菲鳌?5kv電阻箱、車(chē)頂短路器、25kv旋轉(zhuǎn)頭、25kv電抗器、變流器、牽引變流器、中低壓設(shè)備架、充電器、翻版、加熱變流器、傳感器、廁所污物箱、水箱、制動(dòng)單元、水壓?jiǎn)卧洹㈦姵叵洹⒅苿?dòng)電阻、壓縮機(jī)冷卻器、客車(chē)標(biāo)識(shí)、轉(zhuǎn)向架、空調(diào)箱、風(fēng)扇。
上海豫程電氣有限公司(http://www.ncjobhr.cn)是一家集電抗器, 高壓電抗器,高壓空心電抗器, 輸入輸出電抗器,輸入輸出濾波器產(chǎn)品研發(fā)、制造、銷(xiāo)售、服務(wù)為一體的高科技企業(yè)。我公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各種型號(hào)的高低壓電抗器及變頻器周邊配套產(chǎn)品。
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