HXD1C机车电气系统技师授课.ppt

HXD1C型机车电气系统,HXD1C型电力机车,铁路机车的4次技术变革,3直流,2液力,1蒸汽,4交流,交流传动系统=牵引变流器+牵引电动机+传动控制单元+,交流传动系统的组成,电力机车交流传动系统,主电路：机车牵引电路采用由IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块(3.3kV/1200A)组成的四象限整流器和逆变器，给6个牵引电机提供变频变压交流电源，牵引电机采用三相交流异步电机；（韶山车为交直传动，调压调速，直流电机）采用轴控方式，提高机车的可利用率。采用再生制动方式，节能效果显著。（韶山车为加馈制动）,辅助电路：机车辅助电路采用独立的辅助逆变器供电，辅助变流器分别由恒频恒压变流器（CVCF）与变频变压变流器（VVVF）两个模块构成。（韶山车采用旋转劈相机）,控制网络：机车采用微机控制系统，实现网络化、模块化，使机车控制系统具有控制、诊断、监测、传输、显示和存储功能，控制网络符合IEC61375的标准要求。,重联控制：机车具有通过WTB总线进行多机(最多三台)重联控制及显示功能，并预留了远程重联控制系统的软件、硬件接口及安装平台。（重联为一人控制多台机车，电气连接）,HXD1C机车主要技术参数,HXD1C机车主要技术参数,网侧电路；主变压器；主变流器；牵引电动机；库用动车电路等组成。,主电路组成：,HXD1C机车主电路,HXD1C机车主电路主要部件,TSG15B受电弓,BVAC.N99D主断路器和BTE25.04D高压接地开关,THG2B型高压隔离开关,避雷器,TBY1-25型电压互感器,高压电缆总成,原边电流互感器,HXD1C机车主电路主要部件,TBQ35-8900/25型主变压器,TGA9型牵引变流器,HXD1C机车主电路主要部件,TGA9型牵引变流器,TGA9型牵引变流器,主变流柜水冷却循环,HXD1C机车主变流器组成,四象限整流器中间直流回路PWM逆变器,HXD1C机车主电路,该电路由预充电电路、四象限整流器、输入电流传感器等部件构成(每个臂由两个IGBT模块并联组成),HXD1C机车主电路,HXD1C机车的四象限整流器电路,四象限整流器的结构,1,Section,HXD1C机车的四象限整流器电路结构,HXD1C机车的四象限整流器电路结构,二极管,IGBT,HXD1C机车的四象限整流器电路结构,HXD1C机车的四象限整流器电路结构,四象限整流器的整流过程,2,Section,HXD1C机车的四象限整流器电路,HXD1C机车的四象限整流器整流模式,四象限整流器的逆变过程,3,Section,HXD1C机车的四象限整流器电路,HXD1C机车的四象限整流器逆变模式,-,R,HXD1C机车的四象限整流器逆变模式,e,中间直流电路由支撑电容、中间电压传感器、固定放电电阻、二次滤波LC谐振电路和接地保护电路组成。电路主要作用：能量储存、平衡及滤波、无功功率交换、主电路接地保护等作用。,HXD1C机车主电路,HXD1C主电路接地保护电路,该电路由接地电阻R12、R13、中间半电压传感器HV1、中间全电压传感器VH2构成。,HXD1C瞬时过电压保护电路,过压斩波（直流放电）保护电路：由过压斩波电阻、电流传感器及斩波管组成。当中间直流侧电压过高时，开通斩波电路，将能量通过电阻以热能的方式消耗,HXD1C逆变器电路,一个变流柜由三个相同的逆变器模块，每个逆变器模块由过压斩波桥臂和逆变器构成。四象限整流模块和逆变器模块在结构上完全相同，可以互换。,HXD1C型电力机车牵引逆变器采用矢量控制技术，能够迅速将异步电动机的输出转矩控制在目标值，提高了机车的防空转能力。此技术通过对定子电流的励磁分量和转矩分量的控制，达到分别控制电机磁链和转矩，实现牵引电机的快速响应。机车采用轴控方式，实现了每个牵引电机的独立控制。当机车的6个轴的轮径差、轴重转移及空转等可能引起的负载分配不均匀时，均可以通过牵引变流器的控制进行适当的补偿，以实现最大限度地发挥机车牵引力。,PWM逆变器,HXD1C机车辅助电路,HXD1C机车显示屏辅助系统界面,HXD1C机车辅助电路主要部件,TGF54型辅助变流器,TGY03型控制电源柜,冷藏箱,冷藏箱,微波炉,上水式卫生间,HXD1C机车辅助电路主要部件,THTF4.5牵引风机,冷却塔风机,主压缩机,冷却塔（含风机、水泵）,司机室空调,电力机车辅助系统是机车的重要组成部分，包括通风、冷却系统、压缩机及空调等，其作用是为机车牵引及制动系统提供保障的，而机车辅助变流系统又是为机车辅助系统提供三相交流电源的。因此辅助变流系统的好坏，直接关系到机车能否正常运行。,辅助电路的作用,HXD1C型电力机车辅助变流系统的供电电路是由变压器辅助绕组、辅助变流器、滤波电感和滤波电容、接触器、自动开关、辅助电动机等组成,辅助供电电路的组成,HXD1C机车控制电路,机车的控制系统主要由下列模块组成：TCU牵引控制单元每个TCU负责一个主变流器的牵引、制动控制等功能；VCM机车控制模块负责机车的整车逻辑运算、控制和MVB网络管理，相当于WTB上的节点和MVB中的MVBadministrator。在同一台机车内设有2台VCM。机车安排了两个VCM：一个VCM单元工作，但假如发生故障，第二个VCM单元替代执行所有功能。ERM事件记录装置为微机显示屏上的故障数据来源。其中微机显示屏KLIP界面、网压、辅助界面都来源于VCM；微机显示屏牵引制动力，主断、受电弓状态等都来源于网关模块。IDU智能显示单元（微机显示屏）,HXD1C机车控制电路,控制系统网络拓扑图,HXD1C机车控制系统（IDU界面）,HXD1C机车控制电路,VCM/GWM/ERM,AXM,DXM,DIM,IDU,TCU,