牵引系统控制原理及控制电路.ppt

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1、项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统《城市轨道交通车辆驾驶控制系统》三、城市轨道交通车辆牵引系统工作原理及控制电路城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）1、城轨车辆牵引系统工作原理图1主电路系统城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）（1）分别在MP1车和MP2车Ⅱ端安装一架受电弓，用于从电网将电引入列车。（2）在受电弓旁边安装一台避雷器，主要用于防止雷击过电压和操作过电压，以保护主电路系统。（3）由受电弓引入再到高压隔离开关（在高压箱内），隔离开关的作用：一个是用于车间电源转换，另一个

2、则是高速断路器前的隔离接地。（4）隔离开关有3个位置，分别是：受电弓位、接地位和车间电源位。使用该隔离开关可以满足以下安全功能：城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）功能被接入的电路未被接入的电路运行受电弓牵引逆变器系统辅助电源车间电源车间车间电源辅助电源受电弓牵引逆变器系统接地接地受电弓牵引逆变器系统辅助电源车间电源城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）出于短路保护和电磁兼容考虑，受电弓到高压箱之间的DC1500V电缆安装在不锈钢管内。熔断器面板（在高压箱内）由两个200A的熔断器组

3、成。两个200A的熔断器分别为TC车的两个辅助逆变器提供保护。二极管面板(在高压箱内)由二极管、电阻、电容组成。电阻和电容来组成保护电路，保护二极管，而二极管用来防止在车间电源供电时，电源不能引入到主电路。分别在MP1和MP2车的车底安装一台高压箱，每台高压箱中安放了两台高速断路器，其中一台给MP1或MP2车牵引逆变器供电，另一台给M1或M2车牵引逆变器供电。城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）图2牵引工况城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）图3再生制动工况城轨车辆控制（项目一：城

4、市轨道交通车辆牵引控制系统）2、城轨车辆牵引控制电路2.1、牵引主电路主电路系统是列车牵引动力和电制动力得以实现的有效载体，同时列车各系统的电源也均来自主电路系统。主电路系统通过安装在B车车顶的受电弓将接触网的DC1500V引入B车底架下部的PH箱中，在PH箱中受高速断路器控制后，经牵引逆变器逆变送入牵引电机，并最终通过接地电刷经由车体、转向架形成电流回路。牵引主回路可以分为一下几个功能组：功率输入电路、电压源直流回路、过压保护斩波电路、逆变器电路、逆变器控制单元（ICU）。城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆

5、牵引控制系统）牵引主电路的元器件有：高速断路器(HSCB)、线路接触器(K100)、充电接触器(K102)、充电电阻(R120~R122)、电抗器(L100)、电容器(C10、C110)、放电电阻(R10)、过压斩波模块、过压保护电阻(RB)、逆变器、牵引电机、牵引控制单元(TCU)、逆变控制单元(ICU)、电压传感器(A95)、电流传感器(U10、U12、U14、U16)城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）图四牵引主电路原理图城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）①功率输入电路功率

6、输入电路的主要功能是将牵引逆变器与接触网的直流输入电源接通/切断。电源输入电路包括线路接触器K1、预充电接触器K2、预充电电阻器R1、线路电抗器L、线路电压传感器U1和线路电流传感器I1。城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）②电压源直流电路电压源直流中间回路的主要功能是为感应电动机提供无功功率，并稳定直流中间回路电压。电压源直流中间回路包括电容器C、放电电阻R2和直流回路电压传感器U2。城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）③过压保护斩波电路过压保护斩波器电路的任务是：吸收接触网产生

7、的浪涌电压；从接触网断开后快速释放直流回路电容的电能。过压保护电路包括过压保护模块TB和过压保护电阻R3。城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）④逆变器电路逆变器电路的作用是将直流中间回路电压转换为变压变频（VVVF）的3相交流输出，给感应式牵引电动机供电（牵引工况），并且在制动时将列车的动能转换为可吸收的直流功率（制动工况）。包括六个IGBT模块，其反并联的续流二极管包含在IGBT模块中。城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）⑤逆变器控制单元（ICU）ICU负责控制和保护牵引逆变器。

8、逆变器控制单元将对直流回路电压，电机相电流，逆变器电压和电流进行检测，并对IGBT产生触发脉冲。由ICU通过光纤直接驱动门极，实现最短的开关时间和延迟时间逆变器控制单元将开通/关断线路接触器和预充电接触器。出于保护目的，控制单元将检测并评估逆变器功率模块内的温度。城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）2.2、控制电路（1）牵引控制电路：城轨车辆控制（项目一：