【導(dǎo)讀】制裝置也越來越多，控制和被控設(shè)備之間的協(xié)調(diào)和快速響應(yīng)顯得越來越重要。出其常見的故障現(xiàn)象，并詳細(xì)說明排除故障的方法。a)輔助系統(tǒng)概述；c)Dc／Dc輔助變換器故障處理；d)車載供電系統(tǒng)一380V(3相)；f)風(fēng)扇接觸器分析及故障排除；b)要求學(xué)生有一定的電氣控制及城軌專業(yè)基礎(chǔ)。c)通過檢索文獻(xiàn)或其他方式，深入了解設(shè)計(jì)內(nèi)容所需要的各種信息；第2-3周:設(shè)計(jì)要求說明及課題內(nèi)容輔導(dǎo)。第11周：第二次檢查設(shè)計(jì)完成情況，并作好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。原始資料或參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評(píng)價(jià)。排版合理，無錯(cuò)別字，不允許抄襲。光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。著重分析了靜止逆變器及其控制、城軌車輛輔助系統(tǒng)的維護(hù)與保。熱器、冰箱、信息顯示裝置的電源等等。每列車采用兩臺(tái)輔助逆變器，輔助逆變器將1500V

　　

【正文】 線路連接，為負(fù)載提供穩(wěn)定的 DC24V 電壓。蓄電池充電器的控制電路基本控制方法如下：控制電路有一個(gè)低電壓控制器和一個(gè)大電流控制器。電壓控制器將可控硅轉(zhuǎn)換器的輸出電壓保持為恒定值。輸出電壓隨輸出電流從 110V+3%變化至 110V3%，呈下降特性。該特性可用于電池充電器電流平衡。另外，電流控制器還可以在過電流條件下將輸出電流限制在110%以內(nèi)。 交流輔助電源系統(tǒng)多采用輔助變流器生成 三相交流電壓為機(jī)車、動(dòng)車組上輔助電氣設(shè)備供電。輔助變流器根據(jù)輸入側(cè)的不同，主電路可分為交 直 交型和直 交型 。根據(jù)輸出的不同，可分為恒壓恒頻 (CVCF)逆變器和變壓變頻(VVVF)逆變器 。根據(jù)主電路電平級(jí)數(shù)的不同，可分為兩電平輔助變流器和三電平輔助變流器。動(dòng)車組輔助逆變器一般為 CVCF 逆變器。在機(jī)車上，除了提供恒壓恒頻的輔助變流器，為節(jié)約能耗、降低通風(fēng)機(jī)噪聲，還有按照不同 23 狀態(tài)下設(shè)備所需要的功率來調(diào)節(jié)電壓和頻率的 VVVF 輔助變流器。通常，在同一種車型上的 CVCF逆變器和 VVVF逆變器硬件結(jié)構(gòu)相同，僅控制方式不 同。三電平輔助變流器的特點(diǎn)是可降低開關(guān)器件的耐壓等級(jí)，輸出波形較好，諧波較少，但采用的器件較多，控制方式也較復(fù)雜，因此，隨著電力電子器件的發(fā)展，結(jié)構(gòu)和控制均簡單的兩電平輔助變流器占據(jù)了主流地位。下面分別探討交 直 交型和直 交型輔助變流器的實(shí)現(xiàn)方案。 直 交型輔助變流器 交 直 交型輔助變流器是由牽引變壓器輔助繞組供電，與牽引變流器相同，一般也是由網(wǎng)側(cè)變流器、中間直流回路、三相逆變器三部分組成。由于接觸網(wǎng)電壓的波動(dòng)較大，因此，交 直 交型輔助變流器輸入的單相交流電也有較大的波動(dòng)，為了獲得穩(wěn) 定的中間直流回路電壓，輔助變流器的網(wǎng)側(cè)必須采用可控整流電路。以前多采用相控整流電路，電路和控制簡單，造價(jià)較低，但網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)較低，對電網(wǎng)的影響大。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，脈沖整流器已開始取代相控整流器，它可使網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)接近 1，且動(dòng)態(tài)響應(yīng)性好。 交型輔助變流器系統(tǒng) 直 交型輔助變流器是從直流電網(wǎng) (DC750V或 DC1500V)或直接從牽引變流器的中間直流環(huán)節(jié)取電，由逆變器實(shí)現(xiàn)直流電到三相交流電的轉(zhuǎn)換。直 交型輔助變流器在機(jī)車、動(dòng)車組、城軌等場合得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于輸入電壓 較高，為保證輸出輔助電氣設(shè)備所要求的電壓等級(jí)，一般需要增加降壓設(shè)備。有兩種方式，一種是先逆變，再通過三相降壓變壓器將較高的交流電壓降到所要求的電壓等級(jí) 。另一種是先通過降壓電路將直流輸入電壓降低到合適的值，再進(jìn)行逆變。為得到品質(zhì)良好的三相交流電源， 24 通常需要增加濾波環(huán)節(jié)。在方式一中，三相電抗器 /電容器濾波或三相 LC濾波器可放置在逆變器和降壓變壓器之間，也可放置在變壓器之后。方式二中，則將濾波器放置在逆變器輸出之后。 直流電源系統(tǒng)為列車照明和控制系統(tǒng)供電 (含應(yīng)急供電 )，十分重要，其電 壓等級(jí)常為 DC110V。 CRH5型動(dòng)車組采用了 DC24V，雖然省去了 110V 到24V 的變換，但直流母線電壓低，發(fā)揮同樣功率時(shí)電流大，所用的線纜粗，損耗大，且抗干擾能力差。直流電源系統(tǒng)包括蓄電池和蓄電池充電機(jī)。正常時(shí)由蓄電池充電機(jī)為直流負(fù)載供電，并給蓄電池浮充電 。電網(wǎng)沒電時(shí)由蓄電池供給直流負(fù)載。蓄電池充電機(jī)的輸入常為輔助逆變器輸出的三相恒壓恒頻交流電，也可為交 直 交型輔助變流器的中間直流電壓或牽引變流器中間直流電壓經(jīng)降壓斬波后的電壓。 在城軌地鐵車輛的運(yùn)行過程中，輔助電源裝置負(fù)責(zé)對整 列車的輔助系統(tǒng)供電，其穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。當(dāng)一臺(tái)輔助逆變器發(fā)生故障后，另一臺(tái)輔助逆變器通過車上的擴(kuò)展供電單元仍可維持整列車的工作。通過對城軌地鐵車輛輔助電源裝置的研究，能夠更加深刻地了解其各部分電路的運(yùn)行原理，熟悉掌握逆變器的開關(guān)方式及系統(tǒng)控制過程，有利于在今后的工作中，更好地完成城軌地鐵車輛的調(diào)試及維護(hù)保養(yǎng)。 輔助逆變器電路形式一（如圖 31） 輔助逆變器電路形式二（如圖 32） 圖 31 輔助逆變器電路形式一 1線路濾波器 2升／降壓斬波器 3濾波器 4逆變器 5交流濾波器 6隔離變壓器 7二極管整流橋 8帶中點(diǎn)的 AC380V電源 9輸出濾波器 25 CHO為升 /降壓器：作用一是穩(wěn)定逆變器輸入電壓，另一對逆變器進(jìn)行保護(hù)。 INV為逆變器：采用 PWM調(diào)制，開關(guān)頻率 。 FIL為電感電容濾波網(wǎng)絡(luò)。 T0隔離變壓器：△ Y連接，輸出三相四線電壓 AC380V, 50 Hz。 T T2變壓器：由 AC380V供電，經(jīng)降壓、整流濾波后輸出 DC110V和 DC24V。 圖 32輔助逆變器電路形式二 輔助逆變器切除控制 輔助逆變器的啟動(dòng)由高壓情況和列車控制系統(tǒng)控制決定。每個(gè)逆變器具有一個(gè)控制隔離開關(guān)用來進(jìn)行手動(dòng)切除控制。用隔離開關(guān)安裝在帶鎖的電器柜內(nèi)。 切除輔助逆變器時(shí)，輔助逆變器斷開原邊直流 1500V 接觸器和 3相交流 380V 輸出接觸器。 1500VDC 供電原理 列車輔助系統(tǒng)高壓側(cè)供電由一條 1500VDC 列車線提供，并用二極管與外電路隔開；當(dāng)一個(gè)受電弓降弓時(shí)，另一個(gè)受電弓可以為整列車輔助系統(tǒng)提供 1500V電源。 每 TC車輔助逆變器箱中安裝兩個(gè)容量分別為 110KVA的輔助逆變器同步向三相交流母線供電。輔助逆變器通過安裝在高壓箱內(nèi)的熔斷器進(jìn)行輸入保護(hù)。 26 閘刀開關(guān) （如圖 33） 圖 33閘刀開關(guān)結(jié)構(gòu) 輔助系統(tǒng)設(shè)有車間電源插座，在通常情況下輔助系統(tǒng)能通過受電弓或車間電源受電，且受電弓 DC1500V 與車間電源 DC1500V 之間相互聯(lián)鎖。 正常情況下，輔助逆變器從接觸網(wǎng)獲得 DC1500V 的電能，另外有安裝在 MP 車的兩個(gè)庫用電源插座（互鎖），通過此插座輔助逆變器也可獲得 DC1500V 高壓電，供車輛維修和庫內(nèi)調(diào)試。（如表 31） 27 表 31高壓閘刀開關(guān) 為了防止誤操作，隔離開關(guān)配有人工操作的鎖閉裝置，在手動(dòng)切換隔離開關(guān)從一位置至另一位置前，需要進(jìn)行手動(dòng)解鎖， 一旦該鎖閉裝置被手動(dòng)操作，其輔助觸點(diǎn)將動(dòng)作并斷開串接閘刀開關(guān)輔助觸點(diǎn)的監(jiān)控回路，列車檢測到該監(jiān)視回路，如果列車是受電弓供電則受電弓降弓，使之從接觸網(wǎng)斷開，從而保證在操作閘刀開關(guān)前斷開 1500V；如果列車為庫用電源供電則使車間內(nèi)庫用供電接觸器與高壓箱內(nèi)車間電源隔離接觸器失電，保障在操作閘刀開關(guān)前斷開 1500V。 另外，閘刀開關(guān)上配有行程開關(guān)，手動(dòng)使閘刀開關(guān)從一位置切換到另一位置時(shí)，閘刀開關(guān)必須切換到位，否則監(jiān)控回路將不會(huì)動(dòng)作，導(dǎo)致受電弓不能升起或車間內(nèi)庫用接觸器與高壓箱內(nèi)電源隔離接觸器不能得電吸合，則 DC1500V 不能供到列車上，進(jìn)而保障高壓供電的安全 輔助系統(tǒng)交流負(fù)載 Tc車：空調(diào)單元（一個(gè)控制柜兩個(gè)車頂單元）、電加熱器（左邊六個(gè)，右邊六個(gè)）、外接 AC220V 負(fù)載插座（司機(jī)室一個(gè)，空調(diào)控制柜一個(gè)） Mp 車：空調(diào)單元、牽引逆變器冷卻通風(fēng)機(jī)、制動(dòng)電阻冷卻通風(fēng)機(jī)、外接 AC220V負(fù)載插座（空調(diào)控制柜一個(gè)）、電加熱器（左邊七個(gè)，右邊八個(gè)） M車：空調(diào)單元、牽引逆變器冷卻通風(fēng)機(jī)、制動(dòng)電阻冷卻通風(fēng)機(jī)、電加熱器（左邊七個(gè)，右邊八個(gè)）、空氣壓縮機(jī)、外接 AC220V 負(fù)載插座（空調(diào)控制柜一個(gè)） 輔助逆變 器的控制 28 輔助逆變器由下列設(shè)備進(jìn)行控制： SIBCOSM2500型主控器 SIBCOSM2020型模塊控制器集成在輔助逆變器箱的蓄電池充電器中 二進(jìn)制輸入和輸出的 SIBCOSM9000 CAN 節(jié)點(diǎn)（如圖 34） 圖 34輔助逆變器的控制 輔助逆變器的操作 不需要對輔助逆變器進(jìn)程特殊操作，滿足以下條件時(shí)，逆變器將自行啟動(dòng) 存在 DC110V 電源電壓 存在輸入電壓，并在正常范圍內(nèi) 已通過 MVB 從列車控制發(fā)出激活信號(hào) 輔助 逆變器無故障 輔助逆變器啟動(dòng)順序： 輔助逆變器系統(tǒng)自檢，自檢沒有錯(cuò)誤的話，為了與列車的交流母線同步， PWMI又會(huì)一次關(guān)斷。 如果列車三相交流母線上沒有電壓，輸出保護(hù)接通， PWMI 接通，系統(tǒng)重新啟動(dòng)。 如果在系統(tǒng)自檢后列車三相交流母線已經(jīng)存在電壓， PWMI 開始執(zhí)行與列車三相交流母線的同步，達(dá)到同步后輸出保護(hù)接通，此時(shí) PWMI 已經(jīng)接管整個(gè)列車母線輸出。 29 心得體 會(huì) 時(shí)間如白駒過隙，一晃而過，大學(xué)三年的時(shí)光即將結(jié)束，我的求學(xué)路即將結(jié)束一段征程，職業(yè)生涯即將展開，但是學(xué)習(xí)是伴隨我一生的事情，無論我在哪里，無論我在 做什么，無論我是社會(huì)中的一個(gè)什么角色，我都是一個(gè)學(xué)習(xí)者，只不過學(xué)習(xí)的舞臺(tái)由學(xué)校換成了社會(huì)而已，但學(xué)習(xí)的激情會(huì)閃耀我的生命。 縱觀整個(gè)大學(xué)，無論是學(xué)習(xí)，還是工作或是生活，我的人生都發(fā)生了質(zhì)的變化，有了飛躍的提升，這是我人生一筆重要而珍貴的財(cái)富。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我結(jié)束大學(xué)學(xué)習(xí)的總攬，是將我整個(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)知識(shí)作一個(gè)回饋，一個(gè)結(jié)業(yè)。不僅僅將所有的知識(shí)串聯(lián)在一起，更是將我的學(xué)習(xí)成果，學(xué)習(xí)效果展示在大家面前。我想首先做畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的不是要將大家 難住，而是要檢驗(yàn)大家的學(xué)習(xí)成果。其次做畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了讓大家將自己所學(xué)的知識(shí)串聯(lián)在一塊，這樣可以將所學(xué)的東西由頭至尾過銜接起來，做個(gè)總結(jié)。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)說不上精彩絕倫，更說不上獨(dú)具匠心，但卻花費(fèi)我很大一部分心血才做出這份讓我自己心里還過得去的東西。這個(gè)學(xué)期第二階段我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題就出來了，心里是有喜有悲，喜的是這個(gè)課題是由教過我課程的陶艷老師帶，畢竟她也是我們系的老師，知道的知識(shí)很廣泛，對我們的進(jìn)程快慢和指導(dǎo)不言而喻。悲的是我接到課題的時(shí)候發(fā)現(xiàn)我其實(shí)很多東西都沒有，而且腦袋里沒任何思路。幸好在老師的指導(dǎo)下很快就確定了目標(biāo)，第一個(gè)星期確定了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的主題思路和指導(dǎo)思想，第二 個(gè)星期將所有的資料串在一塊，第三星期開始做框架，第四星期開始做初稿，第五星期完成初稿，第六星期將初稿交由老師審閱、定稿、完善。第七星期做一個(gè)詳細(xì)的準(zhǔn)備開始答辯。 在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中能完成各項(xiàng)難題和準(zhǔn)備充分，這與得到老師的大力支持和諄諄指導(dǎo)離不開，和小組的同學(xué)的不吝幫助息息相關(guān)。在這里，我感謝大學(xué)以來教我知識(shí)的每位老師，讓我學(xué)會(huì)了自己專業(yè)的各方面知識(shí)，特別是我在廣州地鐵訂單班學(xué)習(xí)中唐老師給我們的教導(dǎo)與專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)讓我獲益匪淺，讓我學(xué)到的東西能在畢業(yè)設(shè)計(jì)中發(fā)展開來。最后感謝這次帶我畢業(yè)設(shè)計(jì)的陶艷老師，對于 她對我的 教誨，我無比感激 ！ 30 參考文獻(xiàn) ［ 1］鄭瞳熾 .張明銳 .城市軌道交通牽引供電系統(tǒng) . 北京 :中國鐵道出版社，2020 ［ 2］高爽主編 .地鐵車輛構(gòu)造與維修管理 . 北京 :中國鐵道出版社， 2020 ［ 3］唐春林 .城市軌道交通車輛電氣 .校本 ［ 4］呂慶榮 .電氣識(shí)圖 .化工出版社 ［ 5］何宗華 .汪松滋 .何其光 .城市軌道交通車輛運(yùn)行與維修 .中國建筑工業(yè)出 版 社 ,2020 ［ 6］王燕榮 .城市軌道交通車輛電氣檢修 .上海科學(xué)技術(shù)出版社 ,2020 ［ 7］城市軌道交通車輛電氣設(shè)備 . ［ 8］ 劉倫富 .侯守軍 .電機(jī)與電氣控制 .國防 工業(yè)出版社 ,2020 ［ 9］朱士友 .車輛檢修工 .廣州市地下鐵道總公司 ,2020 ［ 10］王方程 .倪挺 .上海地鐵車輛的臨修技術(shù) .上海地鐵運(yùn)營有限公司 ,2020