【文章內(nèi)容簡介】 控制和檢測充電電流及牽引繞組短路電流的作用。輸出電流互感器起監(jiān)測牽引電動機輸入電流的作用。中間直流電路由中間電壓支撐電容、瞬時過電壓限制電路和主接地保護電路組成。瞬時過電壓限制電路由IGBT和限流電路組成。檔支撐電容上的中間電壓超過允許電壓范圍時，IGBT元件導(dǎo)通，通過限流電阻放大，使中間電壓保持在允許電壓值內(nèi)。 ③牽引電動機供電電路機車的牽引電動機M1—3由牽引變流器UM1的3個PWM逆變器分別單獨供電，實現(xiàn)牽引電動機的單獨控制。這樣，整臺機車的6個軸的輪徑差、軸重轉(zhuǎn)移及空轉(zhuǎn)等可能引起負載分配不均，均可以通過牽引變流器的控制進行適當?shù)难a償，以實現(xiàn)最大限度的發(fā)揮機車牽引力。當一臺機組故障時，只需切除一組機組，機車仍能保持六分之五的牽引動力。(4)保護電路 ①主變壓器牽引繞組的過流保護當主變壓器牽引繞組發(fā)生過流時，通過牽引變流器中的相應(yīng)電流傳感器發(fā)出過流信號，通過控制單元對相應(yīng)的變流器環(huán)節(jié)實行封閉保護。 ②接地保護電路跨接在中間回路2個串聯(lián)電容的中點的1個接地信號檢測傳感器組成了主接地保護電路。當主電路正常時，由于只有一個接地，接地保護電路中流過的電流為零，接地信號檢測傳感器無信號輸出。當主電路某一點接地時，形成回路，將在接地信號傳感器中流過接地故障電流，傳感器輸出電流信號，是保護裝置動作，斷開主斷路器?？梢酝ㄟ^接地故障的轉(zhuǎn)換開關(guān)，實施接地保護隔離。每一個變流器柜分別含三套接地保護電路，可以分別對三個交直交電路進行檢測和保護，接地檢測信號送TCMS，顯示接地故障。 ③牽引電動機過流保護當牽引電動機發(fā)生過流時，通過牽引變流器中的相應(yīng)電流傳感器發(fā)出過流信號，由變流器控制單元對相應(yīng)的變流器環(huán)節(jié)實施封鎖保護。HXD3型交流傳動貨運機車的輔助電氣系統(tǒng)是由輔助變流器、各輔助機組及輔助加熱設(shè)備等組成。該系統(tǒng)具有電壓穩(wěn)定、平衡、節(jié)能、低噪音、維護工作量小等優(yōu)點，有利于各輔助電機運行。對于機車來說，每輛機車裝載有2組輔助變流器，正常工作時，一組（UA11）實行VVVF控制，另一組（UA12）實行CACF控制。但是，當某一個輔助變流器發(fā)生故障時，另一組輔助變流器則滿載投入，以CACF控制模式提供能量[7].(1)三相輔助電路HXD3型交流貨運電力機車輔助變流系統(tǒng)的供電電路是由主變壓器輔助繞組、輔助變流器、濾波電感和濾波電容、接觸器、自動開關(guān)、輔助電動機等組成。輔助變流器UA1UA12分別有主變壓器的兩個輔助繞組供電，兩個輔助繞組的電壓均為399V。每個輔助變流器的輸出側(cè)都加有濾波電感和濾波電容組成的正弦波濾波器，這樣逆變器輸出的正弦波給各輔機供電，從而大大的降低了對輔助繞組匝間絕緣的要求，提高輔機的使用壽命，機車上各輔助電動機均通過各自的自動開關(guān)與正弦波濾波器連接，除2臺空氣壓縮機外，均不設(shè)電磁接觸器，使輔助電動機電路簡單、可靠[8]。(2)輔助變流器一臺機車共設(shè)置有2套輔助變流器，分別同2套牽引變流器安裝在一起，組成牽引變流裝置。每一組輔助變流器由整流電路、中間直流環(huán)節(jié)、逆變電路等組成。整流電路采用四象限整流，并串有平波電抗器。為了保證逆變器輸入電壓穩(wěn)定，在整流輸出電路并聯(lián)電容器，因此可以看成是恒壓源。每套輔助逆變器的輸出均可有VVVF和CVCF兩種工作方式，可以按連接的輔助電動機的情況需要，工作在適當?shù)姆绞?。在正常情況下，2套輔助變流器基本上一50%的額定容量工作，輔助變流器1（APU1）工作在VVVF方式，輔助變流器2（APU2）工作在CVCF方式，分別為輔助電動機供電。當某一套發(fā)生故障時，另一套可以承擔(dān)機車全部輔助電動機的負載，不需要切除任何輔助電動機。此時，輔助變流器在CVCF方式工作，仍能保證輔助電動機能滿功率運行，輔助電動機負載功率的控制由機車微機控制系統(tǒng)自動來完成。由于輔助繞組的電壓為399V，—，整流電壓仍能保證輔助逆變器的輸出電壓達到380V，保證輔助電動機的正常運行。輔助變壓器內(nèi)部設(shè)有過壓、過流、接地保護。(3)輔助變流器供電電路輔助變流器UA11的輸出首先經(jīng)過正弦波濾波器LC1，在經(jīng)過接觸器KM11給牽引風(fēng)機電動機MA1MA1MAMA1MA1MA16和復(fù)合冷卻風(fēng)機電動機MA1MA18供電。由于以上負載屬于風(fēng)機類負載，輔助變流器可工作在變頻變壓狀態(tài)。輔助變流器UA12的輸出首先經(jīng)過正弦波濾波器LC2，在經(jīng)過接觸器KM12給空氣壓縮機電動機MA1MA主變壓器油泵MA2MA2司機室空調(diào)EV1EV12臺牽引變流器水泵WP、2臺輔助變流器通風(fēng)機APBM以及其他輔助設(shè)備（加熱器等）供電。由于以上負載屬于泵類負載，輔助變流器工作在定頻定壓狀態(tài)。同時輔助變流器UA1UA12的中間直流還向UC（DC110V電源裝置）供電。在輔助變流器1或輔助變流器2發(fā)生故障的情況下，開斷其相應(yīng)的輸出接觸KM11或輸出接觸器KM12，在閉合故障轉(zhuǎn)換裝置KM20，把故障輔助變流器的負載切換到另一個輔助變流器上，由該輔助變流器對全車的三相輔助電動機供電。(4)輔助電動機電路機車上的各輔助電動機均通過各自的自動開關(guān)與輔助變流器連接，除2臺空氣壓縮機外，均不設(shè)電磁接觸器，使得輔助電動機電路更簡化、更可靠。當輔助變流器采用軟啟動方式啟動時，除空氣壓縮機電動機外，其他輔助電動機也隨之啟動?？諌嚎s機的啟動受電磁接觸器的控制，電磁接觸器受機車司機控制扳鍵開關(guān)和總風(fēng)缸空氣壓力繼電器的控制。(5)輔助電動機電路的保護系統(tǒng) ①輔助系統(tǒng)主電路接地保護在輔助變流器UA1UA12內(nèi)部，分別設(shè)有1套接地保護裝置，進行輔助系統(tǒng)主電路的接地保護。當對應(yīng)輔助回路發(fā)生故障且只有一點接地時，可以控制電器柜內(nèi)對應(yīng)的接地故障轉(zhuǎn)換開關(guān)置“中立位”，繼續(xù)維持機車運行，回段后再行處理，或者將故障的輔助變流器切除，機車維持一組輔助變流器供電，回段后再行處理。 ②輔助變流器的過流和過載保護在每一組輔助變流器的輸入回路中，設(shè)有輸入電流互感器ACCT，起控制和監(jiān)視變流器充電電流及輔助繞組短路電流的作用，其動作保護值為1600A，保護發(fā)生時，四象限整流器的門極均被封鎖，工作接觸器K、AK均斷開，同時向微機控制系統(tǒng)發(fā)出跳主斷的信號，該故障消除后10s內(nèi)自動復(fù)位，如果此故障在2分鐘內(nèi)連續(xù)發(fā)生2次，該輔助變流器將被鎖死，必須切斷輔助變流器的控制電源，才可解鎖。在每一組輔助變流器的輸入回路中，設(shè)有輸出電流互感器CTU和CTW，對輔助電動機回路過載及輔助電動機三相不平衡起控制和監(jiān)視保護作用，輔助電動機回路過載保護的動作之為850A。保護發(fā)生時，逆變器的門極均被封鎖，同時向微機控制系統(tǒng)發(fā)出跳主斷信號。該故障消除后10s內(nèi)自動復(fù)位，如果此故障在2分鐘內(nèi)連續(xù)發(fā)生6 次，該輔助變流器將被鎖死，必須切斷輔助變流器的控制電源，才可解鎖。 ③輔助變流器中間直流回路電壓保護輔助變流器中間直流回路設(shè)有兩組電壓監(jiān)測環(huán)節(jié)，其中DCPT4是用于四象限整流器的控制，DCPT5是用于逆變器的控制；當DCPT5監(jiān)測到中間回路電壓大于675 V時，中間回路電壓保護環(huán)節(jié)動作，逆變器門極被封鎖，逆變器停止輸出；當DCPT4監(jiān)測到中間回路電壓大于等于825V或小于675V時，四象限整流器門極被封鎖，四象限整流器停止輸出。 ④輔助變流器輸入電壓的保護當輔助變流器的輸入電壓（即輔助繞組的輸出電壓）低于283V時（），四象限整流器門極被封鎖，工作接觸器K、AK斷開，四象限整流器停止輸出。當輔助變流器的輸入電壓高于502V時（），過壓保護環(huán)節(jié)動作，四象限整流器門極被封鎖，工作接觸器K、AK斷開，四象限整流器停止輸出。 ⑤110V充電模塊輸入電源的短路過載保護每組輔助變流器均可向110V充電模塊提供DC750電源，輸出電源回路通過熔斷器DF進行短路過載保護，熔絲額定值為215A。當DF出現(xiàn)熔斷后，