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1、时代电气售后服务中心2009年08月28日,7200kW机车辅助变流器,一、辅助变流器简介二、主电路工作原理说明三、辅助变流器对外接口四、控制电路构成及单板功能五、动作条件六、安全规范及故障分析,主要内容,一、辅助变流器简介,电力机车辅助系统是电力机车的重要组成部分，主要包括辅助电源、辅助电机以及相应的控制电路等部分。它的主要功能是保证电力机车主电路发挥其功率，确保机车正常运行。HXD1C机车辅助系统工作在冗余模式,每台配置两台辅助变流器（一台为CVCF，一台为VVVF），每台辅助变流器由单独的辅助绕组供电。主要负载：辅助变流器向通风机组、空气压缩机组、空调、加热器、蓄电池充电器、油泵、水泵等
2、辅助设备。,技术参数,主电路原理图,三相负载,逆变模块,控制箱风扇,控制接口,风机自动开关,输出电压传感器,风机,整流模块,控制箱,中间电压传感器,快熔,输入电流传感器,主接触器,充电接触器,KM1,充电电阻,滤波电容,整柜布局（一）,风道滤网,输出滤波电感,输入电抗器,整柜布局（二）,返回,二、主电路工作原理,HXD1C机车辅助变流器由主变压器提供AC470V经四象限进行整流到DC850V，通过中间支撑环节后进行逆变成三相AC440V电压。为减小PWM波对辅助电机的不利影响，在逆变器的输出端加输出电压滤波器。主电路包含：输入电路；整流电路；中间直流环节；逆变电路；滤波电路。,（一）输入电路,
3、1、输入隔离,3、输入电流监测,2、输入电压的监视,4、短路或过流保护,1、储能电感L2、四象限变流器模块UR1。,包 括,模块UR1采用两电平单相桥式电压型变流电路，功率开关器件为IGBT，其作用：1)电网电压在一个范围内波动时，使中间回路的直流电压保持恒定，确保电机侧逆变器的正常工作；2)在电网侧要获得一个近似正弦波的电流，减少对周围环境的电磁干扰，在牵引工况和再生制动工况下，使供电接触网或牵引变压器一次侧的功率因数可接近1。,（二）整流电路,电抗器,整流模块,逆变模块,作用：1、保持恒定的直流电压。2、电容上并联均压电阻R5R10,使每组电容上的电压基本相等，使用电压传感器SV2对中间电
4、压进行监视。3、电容两端并联接地保护装置，通过对电容电压的检测比较实现接地保护功能。,（三）中间直流环节,中间直流电容组件,中间直流放电电路,放电接触器,放电电阻,（四）逆变电路,主要是逆变器模块UA1，它采用两电平三相桥式电压型逆变路，功率开关器件为IGBT。,作用：,IGBT逆变器控制框图,IGBT门极驱动板(GDU)分为整流器门极驱动板和逆变器门极驱动板，IGBT整流器门极驱动板与IGBT逆变器门极驱动板原理相同，整流器门极驱动板是两相，逆变器门极驱动板是三相，整流器门极驱动板与逆变器门极驱动板相比，少了一路逆变相。,IGBT门极驱动板(GDU)原理,电源模块,整流模块、逆变模块使用输入
5、：DC110V;输出：DC15V;功率：50W;TE003422000,门极附板,主要包括：滤波电感、滤波电容 将PWM波三相交流电压滤成列车负载所需的三相正弦波形电压，以保证输出电压的谐波含量满足技术要求。,（五）滤波电路,返回,滤波电感（FLT1）,滤波电容,接电抗器,AC输入-1,库用电源,AC输入-2,三相输出,接电抗器库用电源,三、辅助变流器对外接口,返回,控制线接口,MVB通迅接口,DIO,POWER,AIO,4QS,WR,CPU,MVB,四、控制电路构成及功能,（1）控制插件布置,（2）控制原理图,（3）控制电路功能,程序逻辑控制和脉冲控制。控制电路具有自诊断及故障数据记录功能，
6、故障数据可通过RS232接口下载。采用DSP微机数字控制，采用PI电压调节。具有与MVB总线网络通信的功能，实现网络控制与监视，并能在司机室显示屏上显示电源系统的状态及故障情况。,（4）主要器件连接,数字量输出环节：,数字入出板共包含10路数字输入/输出通道。,光电隔离,转换,数字量输入环节：,（如：系统工作指令、复位指令、接触器闭合反馈信号）,系统管理单元能够识别的,隔离,转换,（一）数字入出板（DIO）,110V的指令信号,高、低电平信号,高、低电平信号,110V信号向外 提供系统的状态,数字入出灯孔定义,开关电源板是一种具有原次边隔离的多重开关电源，采用DC/DC变换。DC输入：110V
7、 DC输出：5V、15V、24V 为SIV控制单元提供控制电源，为IGBT变流模块提供电源，为SIV柜体内各种插件、传感器提供电源。,（二）开关电源板（POWER）,电源分配,开关电源保护参数,主要有输入电压和电流信号，直流回路电压信号，SIV输出电压电流信号和温度信号等，并且在AIO面板上提供插孔来检测经过处理的模拟信号。,特定比例,变换,(三)模拟入出板(AIO),传感器、互感器送来的模拟信号,控制系统能采用的低电压信号,16A 复位开关：按下此开关后，整个系统的工作状态都重新设置，系统重新开始工作。（SIV 有AC470 输入电压时，不要按下此按钮）16B 红灯：此灯亮表示控制系统正处于
8、复位状态S1 开关：启动开关。当辅助电源逆变器柜有输入电压且无故障时，S1 打在实验位，逆变器柜正常启动S2 开关：预留开关(SIV 运行时打在“正常“位置，朝向向下)S3 开关：预留开关(SIV 运行时打在“正常“位置，朝向向下),模拟入出面板说明,模拟入出灯孔定义,主要功能：,（四）四象限板(4QS),四象限板亮孔定义,C6711指示灯,F2812指示灯,主要功能：,应用空间矢量脉宽调制技术向逆变器模块提供DC-AC变换调制脉冲，并通过输出端电压传感器采样实现对输出电压的闭环控制，使输出电压优越稳定。同时完成逆变器模块故障，输出过流，输出三相不平衡保护功能等保护功能。,（五）逆变器控制板（
9、WR）,逆变控制板灯孔定义,CPU板主要功能：实现SIV系统运行的逻辑动作控制功能，系统故障诊断、保护及记录功能，通过LED可以显示系统输入、输出电压、电流等模拟量和故障诊断代码，具有RS232接口，可以通过配套的故障分析软件下载故障信息。,（六）CPU板,CPU板灯孔定义,HXD1C机车辅助变流器具备MVB接口，通过MVB总线与CCU交换信息，并可以通过总线进行控制。,MVB接口,（七）通讯接口板（MVB）,返回,（一）启动条件 满足以下全部条件时，辅助电源则正常启动：,五、动作条件及步骤,启动指令,有DC110V控制电源,接收到网络的启动命令或者无网络通讯时模拟入出板S1开关打在实验状态（
10、开关朝上）,正常启动,辅助电源无故障,主断闭合,输入电压满足要求,(二)启动步骤,正常停机动作,（一）、正常停机条件 出现一下任意一个条件，辅助电源则停机:主断断开或者无输入电压；收到网络发送的停机指令或者无网络时模拟入出插件S1开关打在正常状态（开关朝下）（二）、正常停机步骤停止整流器门极释放；停止逆变器门极释放，断K1。,故障动作,返回,六、安全规范,在进行作业之前，必须按照下述原则采取安全措施：1、断开高压输入电源。2、可靠防止在作业过程中再次接入高压输入电源。3、中间直流电容器放电到DC36V以下需要10分钟。在确定无中间电压后，方可从事作业。4、用高电压检测仪器确认中间直流电容放电完成。5、相邻带电的屏柜应该断电或者遮盖。6、严禁在未断 DC110V 情况下带电插拔控制箱插件,故障分析,正常工况下，两台电源都工作时，CVCF工作于恒压频模式，VVVF工作于变压变频模式。当任意一路出现故障时，另一路只能工作于恒压恒频方式，并且此时机车只允许一个压缩机投入运行。控制单元中DIO、AIO、PSU、4QS和CPU板上的信号灯显示。从各控制插件面板上测量插孔上可测量SIV的状态信号及运行参数。利用地面故障处理软件下载故障数据进行分析。,故障代码,故障代码,严谨的作风合作的态度舒心的服务 售后服务中心祝您工作愉快,衷心感谢各位长期对时代电气公司的大力支持,
