動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題名稱:動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨(dú)立完成，真實(shí)可靠，不包含他人成果及已獲得 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）版權(quán)使用授權(quán)書本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授

2、權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文（設(shè)計(jì)）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，單位署名為 。論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課題名稱：動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)二、指導(dǎo)老師：三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1、課題概述：隨著高速鐵路技術(shù)在我國(guó)的迅速發(fā)展,高速鐵路動(dòng)車組技術(shù)的消化吸收是我國(guó)鐵路建設(shè)急需要解決的問題。而高速鐵路動(dòng)車的輔助供電系統(tǒng)作為其重要組成部分,除了像傳統(tǒng)機(jī)車那樣擔(dān)負(fù)牽引電機(jī)

3、的輔助作用,還擔(dān)負(fù)起了車內(nèi)乘客安全和乘坐環(huán)境維持系統(tǒng)的用電,其作用更加重要?，F(xiàn)代高速動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)是列車運(yùn)行不可缺少的部分，維護(hù)著列車輔助供電起著第二電源的作用，動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)采用干線供電方式,電源貫穿全列車.目前，我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)的高速動(dòng)車組為“和諧號(hào)”各型高速動(dòng)車組，其中，crh3 型動(dòng)車組速度達(dá)到350 km/h，為旅客提供了快捷、舒適的旅行環(huán)境。2、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1）介紹動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)（1）動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)的特點(diǎn)（2）動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)的構(gòu)成（3）動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)的功能2） 抽取crh1型或crh2型動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的介紹（1）crh1型或crh2型動(dòng)車組的

4、概述（2）crh1型或crh2型動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)的構(gòu)造、工作原理、等等（3）crh1型或crh2型動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)有關(guān)的關(guān)鍵部件例如igbt元件的一些簡(jiǎn)要的介紹四、設(shè)計(jì)參考書目1）鐵道車輛電工2）動(dòng)車組設(shè)備3）動(dòng)車組裝備4）現(xiàn)代軌道交通五、設(shè)計(jì)說明書要求1.封面2.目彔3.論文4.設(shè)計(jì)課題 含引言或內(nèi)容摘要、正文、結(jié)束語(yǔ)、附錄等5.要求打印裝釘成冊(cè)，圖表清楚，文字流暢，無錯(cuò)誤，不得抄襲。五、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排六、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及論文要求(以下五號(hào)、宋體)1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求答辯前三天，每個(gè)學(xué)生應(yīng)按時(shí)將畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書或畢業(yè)論文、專題報(bào)告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。學(xué)生

5、答辯時(shí)對(duì)自述部分應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始資料或參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評(píng)價(jià)。答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識(shí)、設(shè)計(jì)與計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。2、 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求文字要求:說明書要求打印(除圖紙外)，不能手寫。文字通順，語(yǔ)言流暢，排版合理，無錯(cuò)別字，不允許抄襲。圖紙要求:按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必須按國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或

6、工程要求繪制。引言隨著高速鐵路技術(shù)在我國(guó)的迅速發(fā)展，高速鐵路動(dòng)車組技術(shù)的消化吸收是我國(guó)鐵路建設(shè)急需要解決的問題。而高速鐵路動(dòng)車的輔助供電系統(tǒng)作為其重要組成部分，除了像傳統(tǒng)機(jī)車那樣擔(dān)負(fù)牽引電機(jī)的輔助作用，還擔(dān)負(fù)起了車內(nèi)乘客安全和乘坐環(huán)境維持系統(tǒng)的用電，其作用更加重要。本文針對(duì)高速鐵路輔助變流系統(tǒng)進(jìn)行了研究.其研究的目的與意義高速動(dòng)車組技術(shù)是由各項(xiàng)復(fù)雜技術(shù)所構(gòu)成的集合體，而輔助供電系統(tǒng)是高速動(dòng)車組的重要組成部分之一。為了保證高速動(dòng)車組能夠長(zhǎng)時(shí)間的正常運(yùn)行，列車需要穩(wěn)定、高效的輔助系統(tǒng)為眾多輔助設(shè)備提供電源，這些設(shè)備包括空氣壓縮機(jī)、冷卻通風(fēng)機(jī)、油泵水泵電機(jī)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、采暖、照明、旅客信息系統(tǒng)等。

7、輔助供電系統(tǒng)的優(yōu)劣，能否正常運(yùn)行，不僅僅關(guān)系到旅客乘坐的舒適性，更直接關(guān)系到高速動(dòng)車組是否能正常行駛。目前我國(guó)運(yùn)行的高速動(dòng)車組列車共有四種車型，基本為國(guó)外引進(jìn)技術(shù)，他們分別是crh1、crh2、crh3與crh5型高速列車。其中crh1型高速動(dòng)車組是由青島四方與龐巴迪一鮑爾默鐵路運(yùn)輸設(shè)備有限公司(bsp)等單位研制的高速動(dòng)車組，其設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)時(shí)速為200kmh，最高試驗(yàn)速度為250kmh，與2007年4月18日開始運(yùn)營(yíng)。(crh1型動(dòng)車組)crh2型動(dòng)車組是以日本川崎重工業(yè)的e2系的1000型為基礎(chǔ)向日本的川崎重工和中國(guó)南車集團(tuán)的四方機(jī)車車輛股份有限公司訂購(gòu)的，并有crh2-a、crh2-b、等多

8、個(gè)型號(hào)，運(yùn)營(yíng)最高時(shí)速為250kmh。crh3動(dòng)車組是由德國(guó)西門子公司和中國(guó)北車集團(tuán)唐山軌道客車有限責(zé)任公司合作生產(chǎn)的，其以西門子的ice 3velaro高速動(dòng)車為原型，針對(duì)中國(guó)客運(yùn)要求并進(jìn)行適應(yīng)性優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到運(yùn)營(yíng)時(shí)速350kmh并創(chuàng)造了394kmh的最高時(shí)速。crh3型高速動(dòng)車組與2008年8月1日在京津城際鐵路正式投入運(yùn)營(yíng)舊1。crh5型動(dòng)車組是由法國(guó)的阿爾斯通公司和中國(guó)北車集團(tuán)的長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司合作生產(chǎn)的高速電動(dòng)車組。crh5型動(dòng)車組技術(shù)引進(jìn)自法國(guó)阿爾斯通公司的高速列車車型，車體以法國(guó)阿爾斯通為芬蘭提供的sm3動(dòng)車組為原型。由中國(guó)北車集團(tuán)長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司聯(lián)合法國(guó)阿爾斯通負(fù)

9、責(zé)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)3。crh5型動(dòng)車組采用動(dòng)力分布式設(shè)計(jì)，每列編組8節(jié)車。5節(jié)動(dòng)車和3節(jié)拖車，設(shè)計(jì)最高營(yíng)運(yùn)速度為250kmh。由于分別是和不同國(guó)家與公司來進(jìn)行引進(jìn)，我國(guó)現(xiàn)有鐵路線上的高速動(dòng)車種類繁多，技術(shù)各異。在這種背景下，各種機(jī)車之間存在著大量的零配件不通用，今后我國(guó)鐵路機(jī)車的維護(hù)，保養(yǎng)和繼續(xù)生產(chǎn)就面臨著巨大的挑戰(zhàn)，維護(hù)保養(yǎng)的成本也將大大提高，阻礙我國(guó)鐵路事業(yè)的繼續(xù)發(fā)展。而且，由于不同國(guó)家生產(chǎn)的各種動(dòng)車所采用的技術(shù)各不相同，掌握和吸收起來也增加了難度。因此，迅速加快我國(guó)對(duì)高速動(dòng)車組技術(shù)的引進(jìn)吸收工作，吸取所引進(jìn)列車的優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)其所長(zhǎng)，避其所短，研發(fā)并制造出我國(guó)自主研發(fā)的高速動(dòng)車，才能科學(xué)的制定統(tǒng)一的

10、標(biāo)準(zhǔn)，迅速加快我國(guó)高速鐵路發(fā)展的步伐。摘要輔助電源系統(tǒng)的可靠性、可用性、列車安全是非常重要的,通過高速列車為依據(jù),輔助供電系統(tǒng)應(yīng)用中存在的火車和主要性能研究,將給予輔助電源列車技術(shù)的發(fā)展,提供一些借鑒安全、高速度、操作提供舒適的有效保障,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。輔助供電系統(tǒng)是重要的功能的許多必要。維護(hù)輔助供電系統(tǒng)的任務(wù)是訓(xùn)練負(fù)荷提供交流或直流電源,如空調(diào)、采暖、通風(fēng)、照明、制動(dòng)牽引系統(tǒng)、冷卻風(fēng)扇,控制單元,確保其安全運(yùn)行的列車,為旅客提供舒適的旅游環(huán)境。由于分別是和不同國(guó)家與公司來進(jìn)行引進(jìn)，我國(guó)現(xiàn)有鐵路線上的高速動(dòng)車種類繁多，技術(shù)各異。在這種背景下，各種機(jī)車之間存在著大量的零配件不通用，今后我國(guó)鐵

11、路機(jī)車的維護(hù)，保養(yǎng)和繼續(xù)生產(chǎn)就面臨著巨大的挑戰(zhàn)，維護(hù)保養(yǎng)的成本也將大大提高，阻礙我國(guó)鐵路事業(yè)的繼續(xù)發(fā)展。而且，由于不同國(guó)家生產(chǎn)的各種動(dòng)車所采用的技術(shù)各不相同，掌握和吸收起來也增加了難度。因此，迅速加快我國(guó)對(duì)高速動(dòng)車組技術(shù)的引進(jìn)吸收工作，吸取所引進(jìn)列車的優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)其所長(zhǎng)，避其所短，研發(fā)并制造出我國(guó)自主研發(fā)的高速動(dòng)車，才能科學(xué)的制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，迅速加快我國(guó)高速鐵路發(fā)展的步伐。關(guān)鍵字:可靠性安全運(yùn)行舒適的有效保障prefaceauxiliary power supply system reliability of train, usability, security is very important

12、, by high speed train as the basis, the auxiliary power supply system in the application of the train and the main performance study, will give the auxiliary power supply train technology development, to provide some references for the safety, high speed, for the operation of the comfortable effecti

13、ve guarantee to provide, and has important application value.auxiliary power supply system is the important function of maintenance many essential. auxiliary power supply system in the mission is to train the load provides exchanges or dc power, such as air conditioning, heating, ventilation, lighti

14、ng, braking traction system, cooling fan, control unit to ensure the safe operation of the train, provide for the passenger comfortable travel environment.key word: reliability safe handling the effective safeguard comfortable目錄第1章動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)11.1 動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)的特點(diǎn)11.2 動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)的構(gòu)成11.3 動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)的功能4第2章crh2

15、型動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的介紹52.1 crh2型動(dòng)車組的概述52.2 crh2型動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)的構(gòu)造、工作原理92.3 crh2型動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)關(guān)鍵部件igbt元件的一些簡(jiǎn)要的介紹與充電機(jī)工作原理122.4 crh2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量162.5 crh2動(dòng)車組分配系統(tǒng)18第3章蓄電池的介紹223.1 蓄電池的用途與分類223.2 鎘鎳蓄電池工作原理與使用233.3 鎘鎳蓄電池基本參數(shù)303.4 crh2緊急停電時(shí)蓄電池的運(yùn)用333.5 動(dòng)車蓄電池-維護(hù)37附錄41謝詞43第1章動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)1.1 動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)的特點(diǎn)輔助供電系統(tǒng)的供電母線在動(dòng)車組全列貫

16、通。輔助供電系統(tǒng)的負(fù)載種類多,需要提供的電源規(guī)格多,布線復(fù)雜。輔助變流器向輕量化、小體積發(fā)展,今年采用igbt元件和高頻電力電子技術(shù)來提高效率和可靠性。1.2 動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)的構(gòu)成輔助供電系統(tǒng)包括輔助電源系統(tǒng)、電源分配系統(tǒng)、輔助用電設(shè)備。1.21 輔助電源系統(tǒng)輔助電源系統(tǒng)由電源供給設(shè)備、電源轉(zhuǎn)換設(shè)備組成；動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)一般由輔助變流器、蓄電池、充電機(jī)等組成。輔助變流器由輸入濾波器、斬波器、逆變器、輸出濾波器和控制單元組成,一般和牽引變流器安裝在一個(gè)機(jī)箱中,蓄電池和充電機(jī)提供不停電的應(yīng)急電源。輸入斬波器:輸入濾波器是“變頻器輸入端專用型濾波器”的簡(jiǎn)稱。輸入濾波器一般安裝在電源與變頻器輸

17、入電源線之間，主要用于抑制變頻器產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，同時(shí)具備共模和差模抑制能力。輸入濾波器主要用于對(duì)電磁環(huán)境要求較高的場(chǎng)合，防止變頻器工作時(shí)，變頻器輸入端對(duì)電網(wǎng)和其它設(shè)備產(chǎn)生的干擾。直流斬波器:直流斬波器乃利用功率組件對(duì)固定電壓之電源做適當(dāng)之切割以達(dá)成負(fù)載端電壓改變之目的。若其輸出電壓較輸入之電源電壓低，則稱為降壓式(buck)直流斬波器，若其輸出電壓較輸入之電源電壓高，則稱為升壓式(boost)直流斬波器。逆變器:逆變器是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220v、50hz正弦或方波）。應(yīng)急電源，一般是把直流電瓶逆變成220v交流的。通俗的講，逆變器是一種將直流電（dc）轉(zhuǎn)

18、化為交流電（ac）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動(dòng)砂輪、電動(dòng)工具、縫紉機(jī)、dvd、vcd、電腦、電視、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)、冰箱，錄像機(jī)、按摩器、風(fēng)扇、照明等。輸出濾波器，又名“出線濾波器”，是“變頻器專用型輸出濾波器”的簡(jiǎn)稱。輸出濾波器安裝于變頻器的電力輸出線與電機(jī)之間，不但能有效濾除變頻器輸出電流中的高次諧波，減小由高頻諧波引起的附加轉(zhuǎn)矩，降低電機(jī)溫升及電機(jī)運(yùn)行噪音，而且能有效抑制變頻器的輸出側(cè)的浪涌電壓，保護(hù)電機(jī)，提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)。蓄電池:電池是將化學(xué)能變?yōu)殡娔艿墓ぞ摺Ｓ捎陔姵厥怯没瘜W(xué)轉(zhuǎn)換方法得到電能，所以又叫化學(xué)電池。常用的化學(xué)電源有原電

19、池和蓄電池，如手電筒用干電池等屬于原電池，酸性蓄電池和堿性蓄電池等屬于蓄電池。而動(dòng)車動(dòng)所用電池為堿性蓄電電池。原電池是利用化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N不可逆電池。當(dāng)化學(xué)變化的活性物質(zhì)（即有效物質(zhì)）全部作用完后，它的壽命便告終了。所以又稱為一次電池。蓄電池顧名思義就是儲(chǔ)蓄起來，使用時(shí)再把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊懦鰜?，變換的過程是可逆的。就電能作用來說，當(dāng)蓄電池已完全放電或部分放電后，兩電極表面形成了新的化合物，這時(shí)如果用適當(dāng)?shù)姆聪螂娏魍ㄈ胄铍姵?，可以使已形成的新化合物還原成原來的活性物質(zhì)，又可供下次放電之用。這種用反向電流能輸入蓄電池的做法，叫做充電；電池供給電流處電路使用，叫做放電。換句話說，放電就是將化

20、學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽┩怆娐肥褂茫怀潆娋褪菍㈦娔苻D(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)蓄起來。蓄電池的充電和放電過程，可以重復(fù)循環(huán)多次，所以蓄電池又稱為二次電池。動(dòng)車組中蓄電池充電模塊bcm（battery charger module），是一個(gè)靜止的變流裝置，其作用是將三相交流電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓，用來向蓄電池充電，并為直流母線提供電能，為其它直流負(fù)載供電。每個(gè)充電器的總功率為13kw，其中輸出功率為8kw、最大充電功率為5kw。充電器為一體化的模塊，除冷卻系統(tǒng)外，有三個(gè)主要子系統(tǒng)：一個(gè)三相橋式輸入整流器，一個(gè)igbt逆變器和一個(gè)輸出整流器。電源轉(zhuǎn)換設(shè)備由逆變器與整流器組成。電源供給的結(jié)構(gòu)采用干線供電方式,為動(dòng)車組上除牽

21、引動(dòng)力系統(tǒng)之外的所有用電設(shè)備供電。1.2.2 電源分配系統(tǒng)電源分配系統(tǒng)由分配箱、連接電纜組成,電源分配箱是為通信機(jī)架提供直流電源的分配系統(tǒng)。為保證通信不間斷，分兩組電源輸入，每組容量自定。分配箱用于連接兩個(gè)以上配電電纜終端的封閉箱。電源分配系統(tǒng)是為通信機(jī)架提供電源的分配系統(tǒng)。為保證通信不間斷，分兩組電源輸入，每組容量自定。輸出相應(yīng)也分兩組，工作地也進(jìn)行分配，設(shè)有多個(gè)和輸出相對(duì)應(yīng)的輸出端子。1.2.3 輔助用電設(shè)備hvac（采暖、通風(fēng)、空調(diào)就是供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)）系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇、制動(dòng)空壓機(jī)、電池充電機(jī)、車輛控制裝置、照明等。空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是包含溫度、濕度、空氣清凈度以及空氣循環(huán)的控制系統(tǒng)

22、，被稱為hvac（英語(yǔ)：heating, ventilation, air-conditioning and cooling）。機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)機(jī)車運(yùn)行時(shí)，機(jī)車的冷卻水、潤(rùn)滑油、牽引電機(jī)及電器或液力傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)油等的溫度均會(huì)不斷地升高，若不加以冷卻，將要影響到電機(jī)及傳動(dòng)裝置的功率發(fā)揮，工作效率下降，潤(rùn)滑油老化變質(zhì)，破壞潤(rùn)滑，影響機(jī)車零部件的使用壽命，甚至損壞。因此，在機(jī)車上采取必要的冷卻措施，設(shè)置一些裝置來保證電機(jī)、傳動(dòng)裝置工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量能及時(shí)適度地排放到大氣中去，使其溫度維持在允許的范圍內(nèi)，以改善零部件的熱強(qiáng)度和潤(rùn)滑狀況，提高電車工作的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命，這就是機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)的主

23、要任務(wù)?？諌簷C(jī)的特點(diǎn)由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起氣缸容積變化。由于氣缸內(nèi)壓力的變化，通過進(jìn)氣閥使空氣經(jīng)過空氣濾清器（消聲器）進(jìn)入氣缸，在壓縮行程中，由于氣缸容積的縮小，壓縮空氣經(jīng)過排氣閥的作用，經(jīng)排氣管，單向閥（止回閥）進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，當(dāng)排氣壓力達(dá)到額定壓力0.7mpa時(shí)由壓力開關(guān)控制而自動(dòng)停機(jī)。當(dāng)儲(chǔ)氣罐壓力降至0.5-0.6mpa時(shí)壓力開關(guān)自動(dòng)聯(lián)接啟動(dòng)。電池充電機(jī)采用開關(guān)電源技術(shù)及智能充電技術(shù)，根據(jù)電池容量進(jìn)行充電電流選擇，嚴(yán)格按照蓄電池充電特性曲線進(jìn)行自動(dòng)充電，充電模式是“恒流（均充穩(wěn)壓值）恒壓減流（自動(dòng)判別轉(zhuǎn)為）涓流浮充”三階段式。充電初期采用

24、恒流技術(shù)，充電電流恒定，快速提升電池電壓，充電電壓達(dá)到上限電壓時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為恒壓減流充電，有效的提高了蓄電池的容量轉(zhuǎn)換效率，充電末期轉(zhuǎn)為涓流浮充，使各單體電池均衡受電，保證電池容量得以最大限度恢復(fù)，有效解決單體電壓不均衡現(xiàn)象，避免了蓄電池過壓充電的危險(xiǎn)。車輛控制裝置:一種通過有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止和自動(dòng)起動(dòng)來實(shí)現(xiàn)改善燃耗和降低排放及噪聲的車輛控制裝置。該車輛控制裝置按照規(guī)定條件進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止和自動(dòng)起動(dòng)的怠速停止控制裝置;根據(jù)接到的信號(hào)進(jìn)行對(duì)門的上鎖信號(hào)和解鎖的門鎖裝置;以及在上述怠速停止控制裝置所執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止期間,檢測(cè)除了從所述遙控鑰匙接到的解鎖信號(hào)以外的基于駕駛員車輛發(fā)動(dòng)意圖的

25、信號(hào)的車輛發(fā)動(dòng)意圖監(jiān)測(cè)裝置;其中怠速停止控制根據(jù)所述遙控鑰匙的上鎖信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)的自動(dòng)停止,并在上述車輛發(fā)動(dòng)意圖監(jiān)測(cè)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止期間檢測(cè)出了所述遙控鑰匙所收到的解鎖信號(hào)以外的基于駕駛員的車輛發(fā)動(dòng)以外的信號(hào)時(shí),使發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。1.3 動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)的功能動(dòng)車組是電力牽引列車，電力均來自ac25kv牽引供電電網(wǎng)，經(jīng)受電弓汲取電流進(jìn)入牽引變壓器原邊繞組，再由牽引變壓器的次變繞組或主變壓器的直流環(huán)節(jié)進(jìn)入輔助變壓器。輔助供電系統(tǒng)為空氣壓縮機(jī)、冷卻通風(fēng)機(jī)、油泵/水泵電機(jī)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、采暖、照明、旅客信息系統(tǒng)、控制、廣播、列車無線等設(shè)備提供電源。這就要輔助供電系統(tǒng)具有三相ac380v母線、ac

26、220v母線、dc110v母線等輸出。第2章crh2型動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的介紹2.1 crh2型動(dòng)車組的概述crh2型電力動(dòng)車組，是中華人民共和國(guó)鐵道部為國(guó)營(yíng)鐵路進(jìn)行中國(guó)鐵路第六次大提速及建造中的高速客運(yùn)專線鐵路，向川崎重工及中國(guó)南車集團(tuán)四方機(jī)車車輛股份有限公司訂購(gòu)的高速列車車款之一中國(guó)鐵道部將所有引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)的中國(guó)鐵路高速（crh）車輛均命名為“和諧號(hào)”。crh2系列為動(dòng)力分布式、交流傳動(dòng)的電力動(dòng)車組，采用了鋁合金空心型材車體。2.1.1 基本型號(hào)crh2a第一批crh2型電動(dòng)車組為數(shù)60列（編號(hào)crh2-001a crh2060a），編組方式是4節(jié)動(dòng)車配4節(jié)拖車（4

27、m4t），每4節(jié)為一個(gè)單元，速度級(jí)別屬a型（標(biāo)稱時(shí)速200公里），最高營(yíng)運(yùn)時(shí)速為250公里，用于經(jīng)改造的既有路線上。crh2b除2a及2c型外，四方又設(shè)計(jì)出16節(jié)長(zhǎng)大編組的crh2b型電動(dòng)車組，（編號(hào)crh2-111b crh2-120b），級(jí)別屬b型（標(biāo)稱時(shí)速200公里），最高營(yíng)運(yùn)時(shí)速為250公里。crh2c第二批crh2型電動(dòng)車組編號(hào)由crh2-061c開始，是以crh2a型設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，改動(dòng)包括把動(dòng)車數(shù)量增至6節(jié)（6m2t），使用dsa350型高速受電弓，以及在電弓兩旁加裝擋板等。列車速度級(jí)別屬c型（標(biāo)稱時(shí)速300公里），最高營(yíng)運(yùn)時(shí)速為350公里，會(huì)用于新建的高速客運(yùn)專線上。

28、crh2e除2a、2b及2c型外，四方又設(shè)計(jì)出16節(jié)長(zhǎng)大編組的crh2e型臥鋪電力動(dòng)車組，列車編號(hào)由crh2-121e開始，級(jí)別屬e型（標(biāo)稱時(shí)速200公里），最高營(yíng)運(yùn)時(shí)速為250公里。crh380a在前期多個(gè)類型高速動(dòng)車組的實(shí)踐過程中，四方進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)了crh380a型高速動(dòng)車組。此動(dòng)車組較前幾個(gè)型號(hào)從列車性能、乘用環(huán)境，速度等級(jí)等各方面均有了大幅度提高，外型有了較大變化，是中國(guó)高速鐵路自主創(chuàng)新的最新成果，代表了中國(guó)高速動(dòng)車組的最高水平，并創(chuàng)造了世界鐵路最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速486.1公里/小時(shí)。2.1.2 引入過程中方最初向擁有700系及800系技術(shù)的日本車輛制造（日車）及日立制作所洽商，但

29、日車及日立均表明拒絕向中國(guó)進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移。其后中方改向與四方有合作的川崎招手，當(dāng)時(shí)川崎的銷售業(yè)績(jī)并未如預(yù)期理想，便出售3組e2-1000系及其車輛技術(shù)予中國(guó)，以改善業(yè)績(jī)。川崎向中國(guó)出售新干線技術(shù)最初仍被東日本旅客鐵道（jr東日本）、日車及日立反對(duì)，后經(jīng)一輪談判，川崎在得到眾日本公司不反對(duì)亦不贊成的情況下，出售e2-1000系車輛及技術(shù)予中國(guó)。鐵道部先于2004年10月向南車四方及川崎重工簽訂60列crh2型動(dòng)車組訂購(gòu)合同，至2005年8月13日向南車四方、川崎重工、三菱電機(jī)、株洲所、株洲南車電機(jī)及石家莊國(guó)祥運(yùn)輸設(shè)備六方簽訂51列crh2型動(dòng)車組機(jī)電產(chǎn)品合同。按照鐵道部的訂購(gòu)合同，獲訂單的國(guó)外公司

30、需把若干關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)讓予中國(guó)公司。株洲南車電機(jī)受讓日本三菱電機(jī)提供的mt205型牽引電動(dòng)機(jī)及atm9型牽引變壓器技術(shù)，產(chǎn)品于2005年年底開始試生產(chǎn)，至2007年8月20日通過鐵道部考核驗(yàn)收。在首批60列crh2動(dòng)車組中，株洲南車電機(jī)為其中17組列車提供272臺(tái)牽引電機(jī)，另為這些列車提供其中36臺(tái)牽引變壓器。另有一些電機(jī)是由日立或山西永濟(jì)電機(jī)提供，型號(hào)為yj92a型。株洲南車時(shí)代受讓igbt牽引逆變器等電氣系統(tǒng)技術(shù)，當(dāng)中牽引逆變器的國(guó)產(chǎn)化工作由株洲所及三菱合資的株洲時(shí)菱交通設(shè)備公司負(fù)責(zé)，在2022至2060號(hào)的39組列車的牽引逆變器中，其中31組使用了時(shí)菱產(chǎn)品，另有8組使用日立產(chǎn)品。2007年1

31、1月26日，四方向南車時(shí)代采購(gòu)供crh2使用的牽引逆變器、輔助牽引變流器、通風(fēng)系統(tǒng)及列車信息系統(tǒng)，合同總值5.96億元人民幣，供貨期由2008年首季開始，至2009年首季結(jié)束。不過，日方并無轉(zhuǎn)讓車輛的控制軟件和源代碼技術(shù)予中國(guó)，倘若軟件出現(xiàn)問題，仍需由日本技術(shù)人員解決。2.1.3 發(fā)現(xiàn)問題在可靠性方面與crh1及crh5比較，crh2比兩者優(yōu)勝?？照{(diào)吸風(fēng)問題中國(guó)的旅客列車除動(dòng)車組及較新款的25t型客車外，其余大部份車輛的洗手間均缺乏集便裝置，一般列車在行駛時(shí)會(huì)把污物直接排放在路軌上。而crh2空調(diào)設(shè)備的進(jìn)風(fēng)口是置于車下，因此當(dāng)列車行走在經(jīng)高速化改造后的既有線鐵路上時(shí)，進(jìn)風(fēng)口會(huì)把路軌沿線上的污物

32、及垃圾等也一并吸入，造成部份車廂充斥異味，而空調(diào)過濾網(wǎng)也需頻頻清洗，平均每?jī)商烨逑匆淮?，每四天便得要更換。日本的同型車由于路線多采用無道碴之板式軌道，且無污物排放問題，過濾網(wǎng)每月僅需清洗一次。車廂空調(diào)出現(xiàn)異味的問題最初僅在網(wǎng)上論壇流傳，至2007年8月開始出現(xiàn)媒體報(bào)導(dǎo)。這個(gè)問題已在設(shè)計(jì)及制造時(shí)速300公里版本的crh2時(shí)獲得解決，其方法是把風(fēng)口改在上方。2.1.4 技術(shù)數(shù)據(jù)crh2型動(dòng)車組車內(nèi)的顯示器，顯示列車當(dāng)前運(yùn)行速度。編組型式：22+bobo+bobo+22+22+bobo+bobo+228節(jié)時(shí)速250公里=4m4t8節(jié)時(shí)速300/350公里=6m2t 16節(jié)時(shí)速250公里=8m8t，8

33、節(jié)列車可兩編組連掛運(yùn)行車種：一等座車、二等座車、餐車編組定員：610人客室布置：一等車2+2、二等車2+3最高運(yùn)營(yíng)速度：250 km/h (可提升至300 km/h) 最高試驗(yàn)速度：260 km/h以上軌距：1435 mm (標(biāo)準(zhǔn)軌)適應(yīng)站臺(tái)高度：1200 mm傳動(dòng)方式：交直交牽引功率：4800 kw編組重量及長(zhǎng)度：201.4m，345t車體型式：大型中空型材鋁合金車體氣密性：車內(nèi)壓力從4kpa降到1kpa時(shí)間大于50s頭車車輛長(zhǎng)度：25700 mm中間車輛長(zhǎng)度：25000 mm車輛寬度：3380 mm車輛高度：3700 mm空調(diào)系統(tǒng)：準(zhǔn)集中式轉(zhuǎn)向架類型：dt206/tr7004b無搖枕轉(zhuǎn)向架

34、轉(zhuǎn)向架一系懸掛：?jiǎn)谓M鋼彈簧單側(cè)拉板定位+液壓減振器轉(zhuǎn)向架二系懸掛：空氣彈簧+橡膠堆轉(zhuǎn)向架軸重：14 t轉(zhuǎn)向架輪徑：860/790 mm轉(zhuǎn)向架固定軸距：2500 mm受流電壓：交流 25 kv，50 hz牽引變流器：三菱/南車時(shí)代 ci11 igbt水冷vvvf牽引電動(dòng)機(jī)：三菱電機(jī) / 南車電機(jī) mt205 / 日立 / 永濟(jì)yj92a (300kw) x16 啟動(dòng)加速度（m/s2）：0.406制動(dòng)方式：直通式電空制動(dòng)緊急制動(dòng)距離（m）（制動(dòng)初速度200km/h）：1800補(bǔ)助電源：dc100v，三相ac100v ac220v、ac400v2.2 crh2型動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)的構(gòu)造、工作原理2

35、.2.1 crh2的構(gòu)成crh2的構(gòu)成大致上面都介紹過了,輔助供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)負(fù)載需要的電源規(guī)模來決定，動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)一般由輔助變流器、蓄電池、充電機(jī)等組成。輔助供電系統(tǒng)采用干線供電方式，為動(dòng)車組上除牽引動(dòng)力系統(tǒng)之外的所有用電設(shè)備供電。輔助變流器由輸入濾波器、斬波器、逆變器、輸出濾波器和控制單元組成，一般和牽引變流器安裝在一個(gè)機(jī)箱中。蓄電池和充電機(jī)提供不停電的應(yīng)急電源。挑選輔助電源裝置與牽引變壓器介紹一下如圖2-1：圖2-1 動(dòng)車組輔助電源裝置:動(dòng)車組在1號(hào)、8號(hào)車分別設(shè)置一套輔助電源裝置（apu），為空氣壓縮機(jī)、照明、控制、廣播、列車無線等設(shè)備提供電源；在2、4、6號(hào)車上分別設(shè)有一個(gè)

36、蓄電池箱。牽引變壓器: crh2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)由牽引變壓器3次輔助繞組提供電源，采用干線供電方式，按各電源系統(tǒng)貫穿全列車。和牽引變壓器3次線圈直接連接的系統(tǒng)中，連接有空調(diào)裝置、換氣裝置以及atp主控電源。輔助電源裝置（apu）的輸入為400v，該設(shè)備作為電源向以下五個(gè)系統(tǒng)提供電源：非穩(wěn)定單相ac100v系統(tǒng)；穩(wěn)定單相ac100v系統(tǒng)；穩(wěn)定單相ac220v系統(tǒng)；穩(wěn)定三相ac400v系統(tǒng)；穩(wěn)定dc100v系統(tǒng)。2.2.2 crh2的工作原理本輔助電源裝置（apu）向輔助電路、蓄電池、熒光燈等供電；輸出dc100v向插座、服務(wù)設(shè)備等供電；輸出ac100v和ac220v向牽引系統(tǒng)的相關(guān)通風(fēng)機(jī)輸出三

37、相ac400v的電源裝置，安裝在車體地板下側(cè)。其內(nèi)還設(shè)有向電熱器等供電的ac100v電源用輔助變壓器（atr）。2.2.3 輔助電源裝置（apu）工作原理牽引變壓器 引變壓器將架線電壓25kv 變換成輔助電源裝置的輸入電壓ac400v，同時(shí)也擔(dān)負(fù)輔助電源裝置對(duì)架線的絕緣作用。輸入濾波回路 輸入濾波回路是降低從架線流入到脈沖整流器/逆變器上的高頻電流。igbt 脈沖整流器 脈沖整流器將牽引變壓器的單相交流輸出電壓變換成直流的恒定電壓。控制方式使用了大容量igbt的脈寬調(diào)制方式（pwm）。 dc 環(huán)形回路 濾波電容器將穩(wěn)定的直流電壓供給給后段的逆變器。 igbt 逆變器 逆變器將直流電壓變換成為恒

38、頻恒電壓的3 相交流電壓。 ac 濾波回路 ac 濾波回路降低逆變器輸出電壓中的由于切換所產(chǎn)生的高頻電壓、使其輸出畸變很小的正弦波。輸出接觸器 輸出接觸器3phmk 擔(dān)負(fù)切斷和輔助電源裝置間的負(fù)荷的作用。 1.二極管整流電路整流電路通過二極管3 相全橋電路將apu的ac400v 輸出電壓進(jìn)行變換、供給dc100v 電壓。2.可調(diào)電阻可調(diào)電阻使直流輸出電壓具有如圖所示的下垂特性圖2-2：圖2-2 可調(diào)電阻使直流輸出電壓下垂特性apu由apu輸入輔助整流器、pwm三相輸出逆變器、逆變器輸出變壓器、cvcf(穩(wěn)壓穩(wěn)頻)輸出變壓器、輔助變壓器等構(gòu)成。輔助整流器柜由整流器變壓器、輔助整流器構(gòu)成。2.2.

39、4 輔助電源裝置（apu）工作原理apu的輸入電源是牽引變壓器輔助繞組輸出的ac400v，通過可控硅混合電橋變換成為直流電。該直流電通過pwm三相逆變器變換成為交流電，通過逆變器輸出變壓器提供ac400v三相50hz電源。cvcf輸出變壓器將ac400v三相電源變換成單相ac220v、ac100v的穩(wěn)壓電源。輔助變壓器將牽引變壓器輔助繞組的ac400變換成另一單相ac100v電源。輔助整流器箱使用整流器變壓器將apu的400v三相電壓輸出變壓后，通過三相全波整流器，輸出dc100v。2.3 crh2型動(dòng)車組的輔助供電系統(tǒng)關(guān)鍵部件igbt元件的一些簡(jiǎn)要的介紹與充電機(jī)工作原理igbt在以變頻器及各

40、類電源為代表的電力電子裝置中得到了廣泛應(yīng)用。igbt集雙極型功率晶體管和功率mosfet的優(yōu)點(diǎn)于一體，具有電壓控制、輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小、控制電路簡(jiǎn)單、開關(guān)損耗小、通斷速度快和工作頻率高等優(yōu)點(diǎn)。2.3.1 igbt的工作特性igbt是一種電壓型控制器件，它所需要的驅(qū)動(dòng)電流與驅(qū)動(dòng)功率非常小，可直接與模擬或數(shù)字功能塊相接而不須加任何附加接口電路。igbt的導(dǎo)通與關(guān)斷是由柵極電壓uge來控制的，當(dāng)uge大于開啟電壓uge（th）時(shí)igbt導(dǎo)通，當(dāng)柵極和發(fā)射極間施加反向或不加信號(hào)時(shí)，igbt被關(guān)斷。igbt與普通晶體三極管一樣，可工作在線性放大區(qū)、飽和區(qū)和截止區(qū)，其主要作為開關(guān)器件應(yīng)用。在驅(qū)動(dòng)電路中

41、主要研究igbt的飽和導(dǎo)通和截止兩個(gè)狀態(tài)，使其開通上升沿和關(guān)斷下降沿都比較陡峭。2.3.2 igbt驅(qū)動(dòng)電路要求在設(shè)計(jì)igbt驅(qū)動(dòng)時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：柵極正向驅(qū)動(dòng)電壓的大小將對(duì)電路性能產(chǎn)生重要影響，必須正確選擇。當(dāng)正向驅(qū)動(dòng)電壓增大時(shí)，igbt的導(dǎo)通電阻下降，使開通損耗減?。坏粽蝌?qū)動(dòng)電壓過大則負(fù)載短路時(shí)其短路電流ic隨uge增大而增大，可能使igbt出現(xiàn)擎住效應(yīng)，導(dǎo)致門控失效，從而造成igbt的損壞；若正向驅(qū)動(dòng)電壓過小會(huì)使igbt退出飽和導(dǎo)通區(qū)而進(jìn)入線性放大區(qū)域，使igbt過熱損壞；使用中選12vuge18v為好。柵極負(fù)偏置電壓可防止由于關(guān)斷時(shí)浪涌電流過大而使igbt誤導(dǎo)通，一般負(fù)偏置電壓選

42、一5v為宜。另外，igbt開通后驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)提供足夠的電壓和電流幅值，使igbt在正常工作及過載情況下不致退出飽和導(dǎo)通區(qū)而損壞。igbt快速開通和關(guān)斷有利于提高工作頻率，減小開關(guān)損耗。但在大電感負(fù)載下igbt的開關(guān)頻率不宜過大，因?yàn)楦咚匍_通和關(guān)斷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很高的尖峰電壓，極有可能造成igbt或其他元器件被擊穿。選擇合適的柵極串聯(lián)電阻rg和柵射電容cg對(duì)igbt的驅(qū)動(dòng)相當(dāng)重要。rg較小，柵射極之間的充放電時(shí)間常數(shù)比較小，會(huì)使開通瞬間電流較大，從而損壞igbt；rg較大，有利于抑制dvcedt，但會(huì)增加igbt的開關(guān)時(shí)間和開關(guān)損耗。合適的cg有利于抑制dicdt，cg太大，開通時(shí)間延時(shí)，cg太小對(duì)抑

43、制dicdt效果不明顯。當(dāng)igbt關(guān)斷時(shí)，柵射電壓很容易受igbt和電路寄生參數(shù)的干擾，使柵射電壓引起器件誤導(dǎo)通，為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，可以在柵射間并接一個(gè)電阻。此外，在實(shí)際應(yīng)用中為防止柵極驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)高壓尖峰，最好在柵射間并接兩只反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管，其穩(wěn)壓值應(yīng)與正負(fù)柵壓相同。2.3.3 hcpl-316j驅(qū)動(dòng)電路hcpl-316j內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理：若igbt出現(xiàn)過流信號(hào)（腳14檢測(cè)到igbt集電極上電壓=7v），而輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)繼續(xù)加在腳1，欠壓信號(hào)為低電平，b點(diǎn)輸出低電平，三級(jí)達(dá)林頓管被關(guān)斷，1dmos導(dǎo)通，igbt柵射集之間的電壓慢慢放掉，實(shí)現(xiàn)慢降柵壓。當(dāng)vout=2v時(shí)，即vout輸出

44、低電平，c點(diǎn)變?yōu)榈碗娖剑琤點(diǎn)為高電平，50dmos導(dǎo)通，igbt柵射集迅速放電。故障線上信號(hào)通過光耦，再經(jīng)過rs觸發(fā)器，q輸出高電平，使輸入光耦被封鎖。同理可以分析只欠壓的情況和即欠壓又過流的情況。驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)：hcpl-316j左邊的vin+，fault和reset分別與微機(jī)相連。r7，r8，r9，d5，d6和c12 起輸入保護(hù)作用，防止過高的輸入電壓損壞igbt，但是保護(hù)電路會(huì)產(chǎn)生約1s延時(shí)，在開關(guān)頻率超過100khz時(shí)不適合使用。q3最主要起互鎖作用，當(dāng)兩路pwm信號(hào)（同一橋臂）都為高電平時(shí)，q3導(dǎo)通，把輸入電平拉低，使輸出端也為低電平。圖3中的互鎖信號(hào)interlock，和interl

45、ock2分別與另外一個(gè)316j interlock2和interlock1相連。r1和c2起到了對(duì)故障信號(hào)的放大和濾波，當(dāng)有干擾信號(hào)后，能讓微機(jī)正確接受信息。在輸出端，r5和c7關(guān)系到igbt開通的快慢和開關(guān)損耗，增加c7可以明顯地減小dicdt。首先計(jì)算柵極電阻：其中ion為開通時(shí)注入igbt的柵極電流。為使igbt迅速開通，設(shè)計(jì)，ionmax值為20a。輸出低電平vol=2v。c3是一個(gè)非常重要的參數(shù)，最主要起充電延時(shí)作用。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)，芯片開始工作時(shí)，由于igbt的集電極c端電壓還遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于7v，若沒有c3，則會(huì)錯(cuò)誤地發(fā)出短路故障信號(hào)，使輸出直接關(guān)斷。當(dāng)芯片正常工作以后，假使集電極電壓瞬間升

46、高，之后立刻恢復(fù)正常，若沒有c3，則也會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤的故障信號(hào)，使igbt誤關(guān)斷。但是，c3的取值過大會(huì)使系統(tǒng)反應(yīng)變慢，而且在飽和情況下，也可能使igbt在延時(shí)時(shí)間內(nèi)就被燒壞，起不到正確的保護(hù)作用， c3取值100pf，其延時(shí)時(shí)間。在集電極檢測(cè)電路用兩個(gè)二極管串連，能夠提高總體的反向耐壓，從而能夠提高驅(qū)動(dòng)電壓等級(jí)，但二極管的反向恢復(fù)時(shí)間要很小，且每個(gè)反向耐壓等級(jí)要為1000v，一般選取byv261e，反向恢復(fù)時(shí)間75 ns。r4和c5的作用是保留hclp-316j出現(xiàn)過流信號(hào)后具有的軟關(guān)斷特性，其原理是c5通過內(nèi)部mosfet的放電來實(shí)現(xiàn)軟關(guān)斷。圖3中輸出電壓vout經(jīng)過兩個(gè)快速三極管推挽輸出，使

47、驅(qū)動(dòng)電流最大能達(dá)到20a，能夠快速驅(qū)動(dòng)1700v、200-300a的igbt。驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)：在驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定的電源是igbt能否正常工作的保證。電源采用正激變換，抗干擾能力較強(qiáng)，副邊不加濾波電感，輸入阻抗低，使在重負(fù)載情況下電源輸出電壓仍然比較穩(wěn)定。當(dāng)s開通時(shí)，+12v（為比較穩(wěn)定的電源，精度很高）電壓便加到變壓器原邊和s相連的繞組，通過能量耦合使副邊經(jīng)過整流輸出。當(dāng)s關(guān)斷時(shí)，通過原邊二極管和其相連的繞組把磁芯的能量回饋到電源，實(shí)現(xiàn)變壓器磁芯的復(fù)位。555定時(shí)器接成多諧振蕩器，通過對(duì)c1的充放電使腳2和腳6的電位在48v之間變換，使腳3輸出電壓方波信號(hào)，并用方波信號(hào)來控制s的開通和關(guān)斷。+1

48、2v經(jīng)過r1，d2給c1充電，其充電時(shí)間t1r1c2ln2；放電時(shí)間t2=r2c1ln2，充電時(shí)輸出高電平，放電時(shí)輸出低電平。所以占空比=t1（t1+t2）。變壓器按下述參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)：原邊接+12v，頻率為60khz，工作磁感應(yīng)強(qiáng)度bw為o15t，副邊+15v輸出2a，-5v輸出1 a，效率n=80，窗口填充系數(shù)km為o5，磁芯填充系數(shù)kc為1，線圈導(dǎo)線電流密度d為3 amm2。則輸出功率pt=（15+o6）22+（5+o6）12=64w。由于帶載后驅(qū)動(dòng)電源輸出電壓會(huì)有所下降，所以，在實(shí)際應(yīng)用中考慮提高頻率和占空比來穩(wěn)定輸出電壓。充電機(jī)工作原理:crh2型動(dòng)車組中蓄電池充電模塊bcm（batt

49、ery charger module），是一個(gè)靜止的變流裝置，其作用是將三相交流電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓，用來向蓄電池充電，并為直流母線提供電能，為其它直流負(fù)載供電。每個(gè)充電器的總功率為13kw，其中輸出功率為8kw、最大充電功率為5kw。充電器為一體化的模塊，除冷卻系統(tǒng)外，有三個(gè)主要子系統(tǒng)：一個(gè)三相橋式輸入整流器，一個(gè)igbt逆變器和一個(gè)輸出整流器。bcm的主電路原理框圖2-3 bcm的主電路原理框圖bcm的電路原理如圖所示：圖2-4 bcm的電路原理bcm是單機(jī)設(shè)備，能夠獨(dú)立工作，既含有冷卻系統(tǒng)，也含有控制系統(tǒng)，模塊安裝在車輛的底架中。到bcm的電源和信號(hào)電纜，來自模塊頂上的電纜管道，通過bcm

50、上蓋板中的孔引入bcm，內(nèi)外電纜間的連接端子置于bcm內(nèi)部，在外殼上既沒有電纜密封管也沒有插座。有一個(gè)連接器用于三相輸入，一個(gè)輸出到電池總線，一個(gè)輸出到電池，以及一個(gè)共用的輸出，用于電池總線和電池的負(fù)極。pt100-元件將igbt散熱器溫度送給控制單元（bcc/i），如果溫度不高于預(yù)設(shè)值，散熱器僅通過自然對(duì)流冷卻就可以了；如果溫度超過預(yù)設(shè)值，就激活冷卻風(fēng)扇，強(qiáng)迫散熱器冷卻。2.4 crh2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量crh2動(dòng)車組設(shè)置2臺(tái)輔助電源裝置（apu），分別向4輛車提供輔助電源。當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置發(fā)生故障時(shí)，可通過另一臺(tái)輔助電源裝置向全列車提供輔助電源。輔助電源裝置（apu）由apu輸

51、入輔助整流器、pwm三相輸出逆變器、逆變器輸出變壓器、cvcf輸出變壓器、輔助變壓器等構(gòu)成。apu的輸入電源是牽引變壓器輔助繞組輸出的ac400v，通過可控硅混合電橋變換成為直流電。該直流電通過pwm三相逆變器變換成為交流電，通過逆變器輸出變壓器提供ac400v三相50hz電源。輔助整流器柜由整流器變壓器、輔助整流器構(gòu)成。cvcf輸出變壓器將ac400v三相電源變換成單相ac220v、ac100v的穩(wěn)壓電源。輔助變壓器將牽引變壓器輔助繞組的ac400變換成另一單相ac100v電源。輔助整流器箱使用整流器變壓器將apu的400v三相電壓輸出變壓后，通過三相全波整流器，輸出dc100v。輔助整流裝

52、置采用自冷式，由整流器變壓器、整流二極管單元、用于實(shí)現(xiàn)輸出電壓下降特性的電阻等構(gòu)成。動(dòng)車組上設(shè)ac220v電源插座，不設(shè)dc24v及dc36v的插座。輔助電源裝置的輸出滿足jis e 6402。全列共設(shè)3組蓄電池，蓄電池組容量可維持應(yīng)急用電量?jī)尚r(shí)。運(yùn)行過程中，蓄電池組可在線路上充電。輔助系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)：在動(dòng)車組上安裝2臺(tái)牽引變壓器，其輔助繞組輸出的ac400v電壓分別供電給4節(jié)車廂。當(dāng)一臺(tái)牽引變壓器故障時(shí)，為了使另一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，牽引變壓器能夠通過輔助繞組向8節(jié)車廂供電，設(shè)置了用于切換的輔助繞組電源感應(yīng)回路。當(dāng)輔助繞組電源切換后，空調(diào)裝置半功率運(yùn)行。輔助電源裝置，每臺(tái)輔助電源裝置給4節(jié)車廂供

53、電。當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置發(fā)生故障時(shí)，為了使另一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置能夠向8節(jié)車廂供電，設(shè)置了用于切換的擴(kuò)展供電回路。輔助電源裝置的輸出容量的設(shè)計(jì)能夠在故障時(shí)用一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置向整列車供電。因此，當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置故障時(shí)無需減少負(fù)荷。輔助電源裝置（apu）輸入輸出參數(shù)表2-5表2-5 輔助電源裝置輸入輸出apu的5個(gè)電壓輸出額定容量均大于1臺(tái)apu停止運(yùn)行時(shí)的負(fù)載功率。動(dòng)車組車外車體側(cè)面裝有連接外部電源的插座（ac400v、單相50hz），m2車（2號(hào)車及6號(hào)車）上各有一處。車輛檢修基地設(shè)置有外部電源，可供輔助電路的工作，輔助電源裝置（apu）出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)供電容量表2-6：輔助電

54、源裝置（apu)1-4號(hào)車負(fù)載5-8號(hào)車負(fù)載整列合集負(fù)載apu額定容量dc100v(arf)24.4kw23.3kw47.8kw58kw2臺(tái)=116kwac100v(cvt)-夏3.4 kw3.6 kw7.1 kw12 kw1號(hào)車apu停止時(shí)停止7.1kw12kw8號(hào)車apu停止時(shí)7.1kw停止12kwac220v(cvt)-夏1.9kw6.3kw8.1kw12kw1號(hào)車apu停止時(shí)停止8.1kw12kw8號(hào)車apu停止時(shí)8.1kw停止8.1kw12kwac100v(atr)-夏2.9kw2.422kwac100v(atr)-冬11.8kw11.222kwac400v（siv）57.8kw65

55、.2123kw123kw1號(hào)車apu停止時(shí)停止123kw123kw表2-6 輔助電源裝置系統(tǒng)供電容量apu的5個(gè)電壓輸出額定容量均大于1臺(tái)apu停止運(yùn)行時(shí)的負(fù)載功率。動(dòng)車組車外車體側(cè)面裝有連接外部電源的插座（ac400v、單相50hz），m2車（2號(hào)車及6號(hào)車）上各有一處。車輛檢修基地設(shè)置有外部電源，可供輔助電路的工作。2.5 crh2動(dòng)車組分配系統(tǒng)crh2動(dòng)車組配電系統(tǒng)線號(hào)、記號(hào)分類 關(guān)于線號(hào)的分配方案 。線號(hào)格式： 千位 百位 十位 個(gè)位 英文 附加數(shù)字千位、百位數(shù)字用于區(qū)別電源系統(tǒng)、信號(hào)種類。0（零）的時(shí)候，可以省略。十位、個(gè)位數(shù)字作為回轉(zhuǎn)序號(hào)分配。0（零）的時(shí)候，可以省略。（1）直流電路 102線系統(tǒng) 由蓄電池提供的電源平時(shí)就成為接通的使用狀態(tài)，隨時(shí)為輔助電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、受電弓及真空斷路器等與行車相關(guān)設(shè)備提供電源。103線系統(tǒng) 就列車編