轨道交通车辆牵引逆变器检修-MCM的结构

MCM模块MCM模块MCM实现从直流到交流功率转换的控制，由三相逆变器、DC-link电容和过压斩波器三个子系统构成，并通过一个内部计算机（DCU/M）监控和控制这三个子系统。MCM模块MCM单元的结构1.电子箱组成；2.DC-link电容器；3.IGBT模块。123MCM模块1．外部信号2．110V电源3．低压电源4．牵引控制单元5．散热器温度传感器6．内部空气温度传感器7．输入输出光纤8．输入电流传感器9．输入电压传感器10．过压斩波相11.门极驱动单元12.输出电流传感器13．逆变相1.整体电路MCM模块一个IGBT

相的电路图2.

IGBT相电路MCM模块2.

IGBT相电路——相/斩波模块MCM有3个逆变相和2个斩波相

逆变相实现牵引与再生制动功能,牵引时，三相逆变器将直流电逆变为交流电控制牵引电机的速度和转矩，电制动时，将三相电流整流为直流电反馈回电网，若电能不能被吸收，斩波相则提供了再生制动能量释放的通道,或当直流电网发生过电压时,开启斩波功能,保持直流电网波动在允许的范围内。MCM模块3.DC链接电容器并联在直流输入端,

滤波和稳定直流电压环节的作用,容量足够大(4mF,1900V)4.放电电阻2个与DC链接电容器并联两个电阻串联放电电阻可以将直流电压在5分钟内放到低于50VMCM模块5.GDU（门极驱动单元）（1）GDU由24V低压电源供电，每一个GDU单元为一个IGBT模块服务,GDU单元都与相应的IGBT就近布置的。（2）GDU接受DCU/M（牵引控制单元）的命令,驱动IGBT的开关。（3）GDU与DCU/M之间采用光纤传输的,将蓄电池电路和高压电路隔离开,同时也避免了控制系统受到干扰。MCM模块（4）逆变相和斩波相的GDU硬件结构是相同的,但软件是不同的。（5）GDU可以将相输出电压状态迅速反馈给DCU/M，其监测短路电流的速度要快于DCU/M本身。（6）GDU上有两个发光管（LED）,不同组合代表不同的GDU状态和事件,例如绿色灯持续点亮表示电源良好,但当以1HZ的频率闪烁时,代表IGBT导通。PH箱结构PH箱结构SZP1列车把主电路及辅助供电电路设备布置于B车的PH箱和C车的PA箱中。每个PH箱分为三个主要部分：中间部分高压部分逆变器部分PH箱结构1.HV部分2.HV部分前盖门3.隔离和接地开关盖门4.车间供电源插座5.电缆密封6.信号电缆连接件7.MCM部分8.中间部分9.外部空气进气箱

PH箱结构图PH箱结构拆除顶盖的HV俯视图1.高速断路器2.车间供电接触器3.高速断路器控制及紧急继电器4.DX单元5.隔离接地开关6.去藕二极管PH箱结构序号设备名称数量1电机逆变器模块（MCM）12充电电路13接地故障电流传感器14MCM线路电抗器15线路断路器（LCB）26隔离接地开关17去耦二极管18保护用的保险丝29车间供电接触器110车间供电插座111I/O单元112外部风扇113内部风扇1PH箱内设备清单PH箱结构1朝向中间部分的冷却器2.DC接触器单元3.逆变器模块(MCM)4.风扇接触器单元5.内部风扇PH箱中的MCM逆变器部分中的元件故障案例牵引逆变器故障发生经过0113次司机在XX站发现1033车的牵引逆变器故障（可暂时维持运营），通知SME,SME通知车辆人员上车检查，13：15分SME确认为真故障，因此OCC决定备用车102上线替换103车。造成影响上述故障造成正线换车1次故障原因GDU（逆变器门驱单元）故障将MCM模块内部24V电源拉低，导致MCM模块显示电源故障及引起24V内部冷却风扇工作异常。判断要点观察高速断路器合灯是否亮，以确认高速断路器是否均在闭合状态；查看TMS-MMI（车辆司机台显示器）是否有牵引逆变器闪红/DCU严重故障。查看TMS-MMI的事件清单是否有“接地故障”。应急处理继续运行，在终点站使用03S01重新激活列车，无论故障消除与否继续运营。维修处理列车回库后，分析故障信息，发现在12：30时发生过牵引控制单元超时故障、牵引安全列车线故障。针对性地检查了MVB（多功能列车总线）电缆、DCU的MVB接口及MCM低压控制电源开关02F21，进一步检查MCM模块，发现MCM显示电源故障，24V内部冷却风扇抖动明显，MCM模块更换后恢复正常。故障案例一个DCU（牵引控制单元）严重故障发生经过0729次（1102车）司机在站报以ATO模式进站时，发现列车未减速，司机采取措施后仍然越过停车标一个车门，同时1102车高速断路器无法合上且显示一个DCU（牵引控制单元）严重故障，运行至X站列车延误2分26秒；在X下行线司机分合高速断路器，在上行线使用03S01重启列车，故障均无法消除，0730次司机向行调汇报为接地故障。造成影响上述故障处理造成0730次X站开出延误6分18秒，到达XX站延误5分15秒（列入本日晚点指标）故障原因1102车MCM（牵引逆变器）模块U相IGBT（绝缘门双极晶体管）烧损并通过IGBT固定螺丝与散热器接地判断要点观察高速断路器合灯是否亮，以确认高速断路器是否均在闭合状态；查看TMS-MMI（车辆司机台显示器）是否有牵引逆变器闪红/DCU严重故障。查看TMS-MMI的事件清单是否有“接地故障”。应急处理观察高速断路器合灯是否亮，以确认高速断路器是否均在闭合状态；查看TMS-MMI（车辆司机台显示器）是否有牵引逆变