CRH3型动车组辅助供电系统

1、1 概要AC25kV 高压电由设置在TC02、TC07 车上的牵引变压器降压为1550V 后,作为每辆动车的牵引变流器的输入,辅助变流器将牵引变流器的中间直流电压DC 3000V 变换成为三相AC 440V/60Hz 作为输出,向列车交流干线供电。单辅助变流器安装在变压器车(TC07/TC02车下,双辅助变流器安装在一等车(FC05和餐车(BC04车下。直流供电采用110V 电压制式,动车组设有2组容量为300Ah 110V 的蓄电池组和两台充电机,充电机、蓄电池安装在一等车(FC05和餐车(BC04车下。2 辅助电路构成见图1 。图1辅助供电系统的原理框图牵引变流器(TRC 的直流中间电路作

2、为辅助变流器(ACU 的电源,每个牵引单元的两个牵引变流器(TRC 同时与本单元的两个辅助变流器(ACU 连接。所有的辅助变流器都通过供电母线向整列列车同相位输出40V60Hz3 AC 交流电,在正常情况下,列车供电母线贯通整列车。交流440V60Hz 供电母线为电池充电机供电,电池充电机给蓄电池充电,同时为DC110V 负载供电,DC110V 供电母线贯穿整列列车。电气箱内装有小变压器,将440V60Hz3C 交流电变为230V60Hz1AC 单相交流电,向本车的伴热等交流负载供电。每辆车上有一个逆变器将DC110V 逆变成230V 50Hz1AC ,给清洁插座等供电,230V50Hz1AC

3、 供电车与车之间相互独立。双辅助变流器上有一个外接电源插座,在库内作业时,由外部380V50Hz 电源3AC440V60Hz 干线供电。在每一个电池箱内有一个DC110V 外接电源供电插座,列车停放在车库时,能够通过电池箱内DC110V 外接电源插座提供DC110V 电源。2.1 系统冗余当一个单辅助变流器或一个牵引变流器故障时,交流供电干线由其余的辅助变流器连续供电。当双辅助变流器中的一个辅助变流器单元故障时,另一个单辅助变流器单元能够继续工作。当一个单辅助变流器或一个牵引变流器故障时,不会减少供电。当两个单辅助变流器故障或一个双辅助变流器故障时,只减少与旅客舒适性相关的负载(空调、或部分取

4、暖。每个牵引单元的一部分负载由BN1供电,另一部分负载由BN2供电,当一个充电机故障时,另一个充电机完全负责向所有的直流负载供电。还有一部分特别重要的负载如应急照明、列车广播、无线CRH3型动车组辅助供电系统李佰玲(吉林铁道职业技术学院,吉林吉林132000摘要:辅助供电系统主要为车载设备提供交流或直流电源,核心电源设备为辅助变流器,辅助变流器分单辅助变流器(ACU 和双辅助变流器(D-ACU 。文章分析了CRH3型动车组辅助供电系统的组成结构、工作原理。关键词:动车;辅助供电;系统设计中图分类号:U266文献标识码:A文章编号:1007-8320(201408-0036-02Type CRH

5、3EMU Auxiliary Power Supply SystemLI Bai-ling(Jilin Railway Vocational and Technical College,Jilin,Jilin 132000,China.Abstract:Auxiliary power supply system mainly provides AC or DC power supply for on-board equipment,and the core power equipment is auxiliary converter.The auxiliary inverter include

6、s single auxiliary converter (ACUand double auxiliary converter (D -ACU.This paper analyzes the composition structure and working principle of type CRH3EMUKey words:train;auxiliary power supply;system design收稿日期:2014-08-25作者简介:李佰玲(1984-,女,大学本科,职称助教,主要研究方向:电气工程。湖南农机HUNAN AGRICULTURAL MACHINERY电等采用直连电

7、池供电。2.2 辅助变流器(1辅助变流器概述。辅助变流器为辅助供电系统的核心电源设备,辅助变流器分单辅助变流器(ACU和双辅助变流器(D-ACU,单辅助变流器安装在变压器车(TC07/ TC02车下,双辅助变流器安装在一等车(FC05和餐车(BC04车下。(2辅助变流器工作原理。单辅助变流器包括开关和保护部件、各种监控设备和电源模块。单辅助变流器直接连接到牵引变流器的中间电路上。标称电压为DC 3000V。操作单辅助变流器需要满足下列条件:单辅助变流器从机车控制系统收到了触发信号。输入电压在有效电压范围内。如果满足了接通条件,则DC 输入电压经由滤波电容器、主接触器和预充电接触器供给PWMI模

8、块。脉冲调宽逆变器模块(PWMI接通并启动。如果脉冲调宽逆变器的输出电压处于规定范围内,则输出接触器关闭。单辅助变流器的控制器则向控制器发出信息,表明3AC输出已经准备好。AC440V输出则经由变压器、EMC滤波器以及输出熔断器进行供电。2.3 充电机充电机概述。充电机功能是把三相交流电转换为车载电源系统的直流电,对蓄电池组进行充电,向所有与充电机并联的低压负载供电。电池充电机由440V60Hz 3AC 车载电源供电,充电机箱分别位于一等车和餐车的车下。充电机工作原理如下图2 所示。图2蓄电池充电器直接连接到双辅助转换器组的输出端1B。标称电压为3AC440V,60Hz。操作蓄电池充电器需要满

9、足下列条件:列车控制装置根据MVB 的指令发送一个开关信号。110V 外部直流电源断开(在蓄电池箱上。输入电压在有效范围内。蓄电池充电器内没有出现错误。蓄电池充电器模块和高频变压器将3AC 输入电压(440V / 60Hz转换成可能隔离的110V 直流输出电压。在正常的工作状态下,装置给蓄电池充电,同时向直流负载供电。2.4 蓄电池蓄电池的功能是:在系统故障情况下(缺少接触网电压,牵引变压器或变流器故障,蓄电池充电机故障等确保向重要负载供电。电池组由2个电池座盘组成,每个电池座盘上装有84节串联的FNC1502HR* 型单体电池。单体电池的互连使电池组的标称电压达到100,8V。单体电池的装配

10、方式能够确保100,8V电池组的爬电间隙规范符合DIN EN 502722和IEC50124标准的要求。2.5 地面电源为了确保在高压设备接地或列车停车时,原来由3AC440V总线供电的设备继续工作,可以使用外接3AC 380V电源为3AC440V列车总线供电。因此,在双辅助变流器箱体一侧中间位置,设置了外接电源输入插座。由于双辅助变流器安装在餐车和一等车的车下,动车组的外接电源插座布置在动车组的中间位置,每侧一个。在每一个电池箱内有一个DC110V 外接电源供电插座,在列车停放在车库时,能够通过电池箱内DC110V外接电源插座提供DC110V电源。(1地面电源供电负载。外接电源供电负载包括:

11、充电机、采暖和空调系统、其它440V负载。利用外接电源供电,在外界温度-25时,可以将列车内的温度维持在5。(2外接电源供电操作。对于动车组(包括重联动车组,只能通过一个外接电源插座给整列车供电。外接电源供电通过一等车(FC05控制面板上的一个钥匙开关来操作。钥匙开关有3个位置:“440VON ”(正常位、“OFF”(关闭位、“External power supply”(外部供电。如果钥匙开关从"440VON"位置通过“OFF”位置转到“外部供电"位置时,外部供电激活。在钥匙开关从“440V ON”位置到“OFF”时,主断路器断开受电弓降弓。另外,除了最小电压监

12、控,所有交流负载断开。在“外部供电”位置,当所有必须的开关和控制功能完成后,“外部供电准备”指示灯亮。钥匙只能从“外部供电”位置取出,用钥匙打开两个双辅助变流器外接电源供电插座中的一个,开始外接电源供电。(3DC110V 地面电源。在每一个电池箱内有一个DC110V 外接电源供电插座,在列车停放在车库时,能通过电池箱内DC110V 外接电源插座提供DC110V电源。3 结语李佰玲:CRH3型动车组辅助供电系统设计研究(下转第39页动。脱粒机的主轴是一个空心圆柱体,其主轴的内孔为40×3mm,在其进行工作时最大可以通过棒芯为40mm 的玉米,在主轴的头部装置有旋转刀片。1底座;2电机;

13、3主动轮;4锁紧螺母;5从动轮;6支架1; 7主轴;8支架2;9旋转刀片图1 小型电动玉米脱粒机的结构图(2小型电动玉米脱粒机的工作原理。小型电动玉米脱粒机在设计时选用电压为220V,功率为0.3KW的小型直流异步电机作为脱粒机工作的源动力,该电机在工作是的额定转速为1200r/min,当脱粒机工作时,其电机发送的源动力通过脱粒机的主、从动轮传送至主轴,主轴在源动力的作用下带动旋转刀片做旋转运动,在脱粒时只需将玉米塞进旋转刀片中便可将玉米粒和玉米芯分离开来,实现玉米脱粒。3 小型电动玉米脱粒机的性能分析该小型电动玉米脱粒机的性能主要表现为以下6点:该脱粒机的结构简单,操作方便。该玉米脱粒机在设

14、计的出发点就是力求以最少的结构零件,最简单的结构,制作便捷且容易装配等为设计目的,使这些小型脱粒机能够降低农民的生产成本,满足家庭使用。该玉米脱粒机的传动链较短,运行稳定:脱粒机中的源动力电机通过具有不同齿轮数的齿轮将其传送至主轴再带动主轴刀片的旋转,这一传送过程较短且运行平稳,在其使用过程中很好的安全性。此小型玉米脱粒机易于操作且使用方便。此玉米脱粒机由于其体型较小,质量较轻,质量连接上电源在任何地点都能够使用,其制作结构简单很容易操作。脱粒效率高质量好。采用此小型玉米脱粒机在1min内能够脱玉米棒23根左右,在1h内便能够脱出250300kg的玉米,并且脱出的玉米粒和玉米芯都完好,一次脱粒

15、就能达到脱粒干净的目的,这样便在保证效率的同时保证的玉米质量。此小型玉米脱粒机在脱粒是不区分玉米大小和玉米的干湿情况。此玉米脱粒机在设计时是根据玉米芯的最大直径设计的,大小玉米棒都能够进行脱粒,需要注意的是在对小玉米棒进行脱离时要将玉米倾斜一定的角度棒能够完成脱粒;在脱粒过程中采用根部脱粒的原理,针对干湿玉米都能够完成脱粒工作且保证玉米粒的完好。此玉米脱粒机省力省电且经久耐用,此小型机械在制作时采用金属材料,具有较高的硬度和较强的耐磨性,由于其结构简单,方便维护,因此使用的时间较长;另外在设计时此类机械设备选用的是小型电机因此省力又省电。4 结语小型电动玉米脱粒机是根据现代玉米生产的形式而设计的一种适用于家庭使用的小型机械,且此机械结构简单、操作方便,效率高,成本低的优势,非常使用与现代的农业 生产。参考文献1金奇志.ADAMS在YT3.5型玉米脱粒机设计中的应用J.农机化研究,2008,(11:188-190.2毛江峰.小型电动玉米脱粒机的设计J.机械工程师,2012,(11.孙桂芹:小型电动玉米脱粒机的设计及性能分析设计研究辅助供电系统由牵引变流器的中间直流电路、单辅助变流