軌道交通車輛牽引逆變器檢修-MCM的結(jié)構(gòu)

MCM模塊MCM模塊MCM實(shí)現(xiàn)從直流到交流功率轉(zhuǎn)換的控制，由三相逆變器、DC-link電容和過壓斬波器三個子系統(tǒng)構(gòu)成，并通過一個內(nèi)部計算機(jī)（DCU/M）監(jiān)控和控制這三個子系統(tǒng)。MCM模塊MCM單元的結(jié)構(gòu)1.電子箱組成；2.DC-link電容器；3.IGBT模塊。123MCM模塊1．外部信號2．110V電源3．低壓電源4．牽引控制單元5．散熱器溫度傳感器6．內(nèi)部空氣溫度傳感器7．輸入輸出光纖8．輸入電流傳感器9．輸入電壓傳感器10．過壓斬波相11.門極驅(qū)動單元12.輸出電流傳感器13．逆變相1.整體電路MCM模塊一個IGBT

相的電路圖2.

IGBT相電路MCM模塊2.

IGBT相電路——相/斬波模塊MCM有3個逆變相和2個斬波相

逆變相實(shí)現(xiàn)牽引與再生制動功能,牽引時，三相逆變器將直流電逆變?yōu)榻涣麟娍刂茽恳姍C(jī)的速度和轉(zhuǎn)矩，電制動時，將三相電流整流為直流電反饋回電網(wǎng)，若電能不能被吸收，斬波相則提供了再生制動能量釋放的通道,或當(dāng)直流電網(wǎng)發(fā)生過電壓時,開啟斬波功能,保持直流電網(wǎng)波動在允許的范圍內(nèi)。MCM模塊3.DC鏈接電容器并聯(lián)在直流輸入端,

濾波和穩(wěn)定直流電壓環(huán)節(jié)的作用,容量足夠大(4mF,1900V)4.放電電阻2個與DC鏈接電容器并聯(lián)兩個電阻串聯(lián)放電電阻可以將直流電壓在5分鐘內(nèi)放到低于50VMCM模塊5.GDU（門極驅(qū)動單元）（1）GDU由24V低壓電源供電，每一個GDU單元為一個IGBT模塊服務(wù),GDU單元都與相應(yīng)的IGBT就近布置的。（2）GDU接受DCU/M（牽引控制單元）的命令,驅(qū)動IGBT的開關(guān)。（3）GDU與DCU/M之間采用光纖傳輸?shù)?將蓄電池電路和高壓電路隔離開,同時也避免了控制系統(tǒng)受到干擾。MCM模塊（4）逆變相和斬波相的GDU硬件結(jié)構(gòu)是相同的,但軟件是不同的。（5）GDU可以將相輸出電壓狀態(tài)迅速反饋給DCU/M，其監(jiān)測短路電流的速度要快于DCU/M本身。（6）GDU上有兩個發(fā)光管（LED）,不同組合代表不同的GDU狀態(tài)和事件,例如綠色燈持續(xù)點(diǎn)亮表示電源良好,但當(dāng)以1HZ的頻率閃爍時,代表IGBT導(dǎo)通。PH箱結(jié)構(gòu)PH箱結(jié)構(gòu)SZP1列車把主電路及輔助供電電路設(shè)備布置于B車的PH箱和C車的PA箱中。每個PH箱分為三個主要部分：中間部分高壓部分逆變器部分PH箱結(jié)構(gòu)1.HV部分2.HV部分前蓋門3.隔離和接地開關(guān)蓋門4.車間供電源插座5.電纜密封6.信號電纜連接件7.MCM部分8.中間部分9.外部空氣進(jìn)氣箱

PH箱結(jié)構(gòu)圖PH箱結(jié)構(gòu)拆除頂蓋的HV俯視圖1.高速斷路器2.車間供電接觸器3.高速斷路器控制及緊急繼電器4.DX單元5.隔離接地開關(guān)6.去藕二極管PH箱結(jié)構(gòu)序號設(shè)備名稱數(shù)量1電機(jī)逆變器模塊（MCM）12充電電路13接地故障電流傳感器14MCM線路電抗器15線路斷路器（LCB）26隔離接地開關(guān)17去耦二極管18保護(hù)用的保險絲29車間供電接觸器110車間供電插座111I/O單元112外部風(fēng)扇113內(nèi)部風(fēng)扇1PH箱內(nèi)設(shè)備清單PH箱結(jié)構(gòu)1朝向中間部分的冷卻器2.DC接觸器單元3.逆變器模塊(MCM)4.風(fēng)扇接觸器單元5.內(nèi)部風(fēng)扇PH箱中的MCM逆變器部分中的元件故障案例牽引逆變器故障發(fā)生經(jīng)過0113次司機(jī)在XX站發(fā)現(xiàn)1033車的牽引逆變器故障（可暫時維持運(yùn)營），通知SME,SME通知車輛人員上車檢查，13：15分SME確認(rèn)為真故障，因此OCC決定備用車102上線替換103車。造成影響上述故障造成正線換車1次故障原因GDU（逆變器門驅(qū)單元）故障將MCM模塊內(nèi)部24V電源拉低，導(dǎo)致MCM模塊顯示電源故障及引起24V內(nèi)部冷卻風(fēng)扇工作異常。判斷要點(diǎn)觀察高速斷路器合燈是否亮，以確認(rèn)高速斷路器是否均在閉合狀態(tài)；查看TMS-MMI（車輛司機(jī)臺顯示器）是否有牽引逆變器閃紅/DCU嚴(yán)重故障。查看TMS-MMI的事件清單是否有“接地故障”。應(yīng)急處理繼續(xù)運(yùn)行，在終點(diǎn)站使用03S01重新激活列車，無論故障消除與否繼續(xù)運(yùn)營。維修處理列車回庫后，分析故障信息，發(fā)現(xiàn)在12：30時發(fā)生過牽引控制單元超時故障、牽引安全列車線故障。針對性地檢查了MVB（多功能列車總線）電纜、DCU的MVB接口及MCM低壓控制電源開關(guān)02F21，進(jìn)一步檢查MCM模塊，發(fā)現(xiàn)MCM顯示電源故障，24V內(nèi)部冷卻風(fēng)扇抖動明顯，MCM模塊更換后恢復(fù)正常。故障案例一個DCU（牽引控制單元）嚴(yán)重故障發(fā)生經(jīng)過0729次（1102車）司機(jī)在站報以ATO模式進(jìn)站時，發(fā)現(xiàn)列車未減速，司機(jī)采取措施后仍然越過停車標(biāo)一個車門，同時1102車高速斷路器無法合上且顯示一個DCU（牽引控制單元）嚴(yán)重故障，運(yùn)行至X站列車延誤2分26秒；在X下行線司機(jī)分合高速斷路器，在上行線使用03S01重啟列車，故障均無法消除，0730次司機(jī)向行調(diào)匯報為接地故障。造成影響上述故障處理造成0730次X站開出延誤6分18秒，到達(dá)XX站延誤5分15秒（列入本日晚點(diǎn)指標(biāo)）故障原因1102車MCM（牽引逆變器）模塊U相IGBT（絕緣門雙極晶體管）燒損并通過IGBT固定螺絲與散熱器接地判斷要點(diǎn)觀察高速斷路器合燈是否亮，以確認(rèn)高速斷路器是否均在閉合狀態(tài)；查看TMS-MMI（車輛司機(jī)臺顯示器）是否有牽引逆變器閃紅/DCU嚴(yán)重故障。查看TMS-MMI的事件清單是否有“接地故障”。應(yīng)急處理觀察高速斷路器合燈是否亮，以確認(rèn)高速斷路器是否均在閉合狀態(tài)；查看TMS-MMI（車輛司機(jī)臺顯示器）是否有牽引逆變