【正文】 入濾波器一般安裝在電源與變頻器輸入電源線之間，主要用于抑制變頻器產(chǎn)生的傳導干擾和輻射干擾，同時具備共模和差模抑制能力。　　直流斬波器:直流斬波器乃利用功率組件對固定電壓之電源做適當之切割以達成負載端電壓改變之目的。　　逆變器:逆變器是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220v、50HZ正弦或方波）。通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機、抽油煙機、冰箱，錄像機、按摩器、風扇、照明等?！　≥敵鰹V波器安裝于變頻器的電力輸出線與電機之間，不但能有效濾除變頻器輸出電流中的高次諧波，減小由高頻諧波引起的附加轉(zhuǎn)矩，降低電機溫升及電機運行噪音，而且能有效抑制變頻器的輸出側(cè)的浪涌電壓，保護電機，提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)。由于電池是用化學轉(zhuǎn)換方法得到電能，所以又叫化學電池。而動車動所用電池為堿性蓄電電池。當化學變化的活性物質(zhì)（即有效物質(zhì)）全部作用完后，它的壽命便告終了?！　⌒铍姵仡櫭剂x就是儲蓄起來，使用時再把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊懦鰜恚儞Q的過程是可逆的。這種用反向電流能輸入蓄電池的做法，叫做充電；電池供給電流處電路使用，叫做放電。蓄電池的充電和放電過程，可以重復循環(huán)多次，所以蓄電池又稱為二次電池。每個充電器的總功率為13kW，其中輸出功率為8kW、最大充電功率為5kW。　　電源轉(zhuǎn)換設備由逆變器與整流器組成。 電源分配系統(tǒng)　　電源分配系統(tǒng)由分配箱、連接電纜組成,電源分配箱是為通信機架提供直流電源的分配系統(tǒng)。分配箱用于連接兩個以上配電電纜終端的封閉箱。為保證通信不間斷，分兩組電源輸入，每組容量自定。 輔助用電設備　　HVAC（采暖、通風、空調(diào)就是供熱通風與空氣調(diào)節(jié)）系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)冷卻風扇、制動空壓機、電池充電機、車輛控制裝置、照明等?！　C車冷卻系統(tǒng)機車運行時，機車的冷卻水、潤滑油、牽引電機及電器或液力傳動裝置的傳動油等的溫度均會不斷地升高，若不加以冷卻，將要影響到電機及傳動裝置的功率發(fā)揮，工作效率下降，潤滑油老化變質(zhì)，破壞潤滑，影響機車零部件的使用壽命，甚至損壞。　　空壓機的特點由電動機直接驅(qū)動壓縮機，使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，帶動連桿使活塞產(chǎn)生往復運動，引起氣缸容積變化?！　‰姵爻潆姍C采用開關電源技術及智能充電技術，根據(jù)電池容量進行充電電流選擇，嚴格按照蓄電池充電特性曲線進行自動充電，充電模式是“恒流→（均充穩(wěn)壓值）恒壓減流→（自動判別轉(zhuǎn)為）涓流浮充”三階段式?！　≤囕v控制裝置:一種通過有效控制發(fā)動機的自動停止和自動起動來實現(xiàn)改善燃耗和降低排放及噪聲的車輛控制裝置。根據(jù)接到的信號進行對門的上鎖信號和解鎖的門鎖裝置。其中怠速停止控制根據(jù)所述遙控鑰匙的上鎖信號進行自動的自動停止,并在上述車輛發(fā)動意圖監(jiān)測裝置的發(fā)動機自動停止期間檢測出了所述遙控鑰匙所收到的解鎖信號以外的基于駕駛員的車輛發(fā)動以外的信號時,使發(fā)動機自動啟動?！　≥o助供電系統(tǒng)為空氣壓縮機、冷卻通風機、油泵/水泵電機、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、采暖、照明、旅客信息系統(tǒng)、控制、廣播、列車無線等設備提供電源。第2章　CRH2型動車組的輔助供電系統(tǒng)進行系統(tǒng)的介紹 CRH2型動車組的概述　　CRH2型電力動車組，是中華人民共和國鐵道部為國營鐵路進行中國鐵路第六次大提速及建造中的高速客運專線鐵路，向川崎重工及中國南車集團四方機車車輛股份有限公司訂購的高速列車車款之一中國鐵道部將所有引進國外技術、聯(lián)合設計生產(chǎn)的中國鐵路高速（CRH）車輛均命名為“和諧號”。 基本型號CRH2A　　第一批CRH2型電動車組為數(shù)60列（編號CRH2001A ~ CRH2060A），編組方式是4節(jié)動車配4節(jié)拖車（4M4T），每4節(jié)為一個單元，速度級別屬A型（標稱時速200公里），最高營運時速為250公里，用于經(jīng)改造的既有路線上。CRH2C　　第二批CRH2型電動車組編號由CRH2061C開始，是以CRH2A型設計作為基礎上進行修改，改動包括把動車數(shù)量增至6節(jié)（6M2T），使用DSA350型高速受電弓，以及在電弓兩旁加裝擋板等。 CRH2E　　除2A、2B及2C型外，四方又設計出16節(jié)長大編組的CRH2E型臥鋪電力動車組，列車編號由CRH2121E開始，級別屬E型（標稱時速200公里），最高營運時速為250公里。此動車組較前幾個型號從列車性能、乘用環(huán)境，速度等級等各方面均有了大幅度提高，外型有了較大變化，是中國高速鐵路自主創(chuàng)新的最新成果，代表了中國高速動車組的最高水平。其后中方改向與四方有合作的川崎招手，當時川崎的銷售業(yè)績并未如預期理想，便出售3組E21000系及其車輛技術予中國，以改善業(yè)績。　　鐵道部先于2004年10月向南車四方及川崎重工簽訂60列CRH2型動車組訂購合同，至2005年8月13日向南車四方、川崎重工、三菱電機、株洲所、株洲南車電機及石家莊國祥運輸設備六方簽訂51列CRH2型動車組機電產(chǎn)品合同?！　≈曛弈宪囯姍C受讓日本三菱電機提供的MT205型牽引電動機及ATM9型牽引變壓器技術，產(chǎn)品于2005年年底開始試生產(chǎn)，至2007年8月20日通過鐵道部考核驗收?！　×碛幸恍╇姍C是由日立或山西永濟電機提供，型號為YJ92A型。2007年11月26日，四方向南車時代采購供CRH2使用的牽引逆變器、輔助牽引變流器、通風系統(tǒng)及列車信息系統(tǒng)，供貨期由2008年首季開始，至2009年首季結束。 發(fā)現(xiàn)問題　　在可靠性方面與CRH1及CRH5比較，CRH2比兩者優(yōu)勝。而CRH2空調(diào)設備的進風口是置于車下，因此當列車行走在經(jīng)高速化改造后的既有線鐵路上時，進風口會把路軌沿線上的污物及垃圾等也一并吸入，造成部份車廂充斥異味，而空調(diào)過濾網(wǎng)也需頻頻清洗，平均每兩天清洗一次，每四天便得要更換。　　車廂空調(diào)出現(xiàn)異味的問題最初僅在網(wǎng)上論壇流傳，至2007年8月開始出現(xiàn)媒體報導。 技術數(shù)據(jù)　　CRH2型動車組車內(nèi)的顯示器，顯示列車當前運行速度。239。Bo39。Bo39。239。239。Bo39。Bo39。239?！　≥o助供電系統(tǒng)采用干線供電方式，為動車組上除牽引動力系統(tǒng)之外的所有用電設備供電。　　蓄電池和充電機提供不停電的應急電源?！　恳儔浩? CRH2動車組輔助供電系統(tǒng)由牽引變壓器3次輔助繞組提供電源，采用干線供電方式，按各電源系統(tǒng)貫穿全列車。輔助電源裝置（APU）的輸入為400V，該設備作為電源向以下五個系統(tǒng)提供電源：　　非穩(wěn)定單相AC100V系統(tǒng)；　　穩(wěn)定單相AC100V系統(tǒng)；　　穩(wěn)定單相AC220V系統(tǒng)；　　穩(wěn)定三相AC400V系統(tǒng)；　　穩(wěn)定DC100V系統(tǒng)。其內(nèi)還設有向電熱器等供電的AC100V電源用輔助變壓器（ATr）。輸入濾波回路 　　輸入濾波回路是降低從架線流入到脈沖整流器/逆變器上的高頻電流?？刂品绞绞褂昧舜笕萘縄GBT的脈寬調(diào)制方式（PWM）。 IGBT 逆變器 　　逆變器將直流電壓變換成為恒頻恒電壓的3 相交流電壓。輸出接觸器 　　輸出接觸器3phMK 擔負切斷和輔助電源裝置間的負荷的作用?！　】烧{(diào)電阻使直流輸出電壓具有如圖所示的下垂特性圖22：圖22 可調(diào)電阻使直流輸出電壓下垂特性　　APU由APU輸入輔助整流器、PWM三相輸出逆變器、逆變器輸出變壓器、CVCF(穩(wěn)壓穩(wěn)頻)輸出變壓器、輔助變壓器等構成。 輔助電源裝置（APU）工作原理　　APU的輸入電源是牽引變壓器輔助繞組輸出的AC400V，通過可控硅混合電橋變換成為直流電?！　VCF輸出變壓器將AC400V三相電源變換成單相AC220V、AC100V的穩(wěn)壓電源。輔助整流器箱使用整流器變壓器將APU的400V三相電壓輸出變壓后，通過三相全波整流器，輸出DC100V。IGBT集雙極型功率晶體管和功率MOSFET的優(yōu)點于一體，具有電壓控制、輸入阻抗大、驅(qū)動功率小、控制電路簡單、開關損耗小、通斷速度快和工作頻率高等優(yōu)點。IGBT的導通與關斷是由柵極電壓UGE來控制的，當UGE大于開啟電壓UGE（th）時IGBT導通，當柵極和發(fā)射極間施加反向或不加信號時，IGBT被關斷。在驅(qū)動電路中主要研究IGBT的飽和導通和截止兩個狀態(tài)，使其開通上升沿和關斷下降沿都比較陡峭。當正向驅(qū)動電壓增大時，．IGBT的導通電阻下降，使開通損耗減?。坏粽蝌?qū)動電壓過大則負載短路時其短路電流IC隨UGE增大而增大，可能使IGBT出現(xiàn)擎住效應，導致門控失效，從而造成IGBT的損壞；若正向驅(qū)動電壓過小會使IGBT退出飽和導通區(qū)而進入線性放大區(qū)域，使IGBT過熱損壞；使用中選12V≤UGE≤18V為好。另外，IGBT開通后驅(qū)動電路應提供足夠的電壓和電流幅值，使IGBT在正常工作及過載情況下不致退出飽和導通區(qū)而損壞。但在大電感負載下IGBT的開關頻率不宜過大，因為高速開通和關斷時，會產(chǎn)生很高的尖峰電壓，極有可能造成IGBT或其他元器件被擊穿。RG較小，柵射極之間的充放電時間常數(shù)比較小，會使開通瞬間電流較大，從而損壞IGBT；RG較大，有利于抑制dvce／dt，但會增加IGBT的開關時間和開關損耗?！　‘擨GBT關斷時，柵射電壓很容易受IGBT和電路寄生參數(shù)的干擾，使柵射電壓引起器件誤導通，為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，可以在柵射間并接一個電阻。 HCPL316J驅(qū)動電路　　HCPL316J內(nèi)部結構及工作原理：若IGBT出現(xiàn)過流信號（腳14檢測到IGBT集電極上電壓=7V），而輸入驅(qū)動信號繼續(xù)加在腳1，欠壓信號為低電平，B點輸出低電平，三級達林頓管被關斷，1DMOS導通，IGBT柵射集之間的電壓慢慢放掉，實現(xiàn)慢降柵壓。故障線上信號通過光耦，再經(jīng)過RS觸發(fā)器，Q輸出高電平，使輸入光耦被封鎖?！　◎?qū)動電路設計：HCPL316J左邊的VIN+，F(xiàn)AULT和RESET分別與微機相連。Q3最主要起互鎖作用，當兩路PWM信號（同一橋臂）都為高電平時，Q3導通，把輸入電平拉低，使輸出端也為低電平。R1和C2起到了對故障信號的放大和濾波，當有干擾信號后，能讓微機正確接受信息。首先計算柵極電阻：其中ION為開通時注入IGBT的柵極電流。輸出低電平VOL=2v。當系統(tǒng)啟動，芯片開始工作時，由于IGBT的集電極C端電壓還遠遠大于7V，若沒有C3，則會錯誤地發(fā)出短路故障信號，使輸出直接關斷。但是，C3的取值過大會使系統(tǒng)反應變慢，而且在飽和情況下，也可能使IGBT在延時時間內(nèi)就被燒壞，起不到正確的保護作用， C3取值100pF，其延時時間。R4和C5的作用是保留HCLP316J出現(xiàn)過流信號后具有的軟關斷特性，其原理是C5通過內(nèi)部MOSFET的放電來實現(xiàn)軟關斷。　　驅(qū)動電源設計：在驅(qū)動設計中，穩(wěn)定的電源是IGBT能否正常工作的保證?！　‘攕開通時，+12v（為比較穩(wěn)定的電源，精度很高）電壓便加到變壓器原邊和S相連的繞組，通過能量耦合使副邊經(jīng)過整流輸出。555定時器接成多諧振蕩器，通過對C1的充放電使腳2和腳6的電位在4～8v之間變換，使腳3輸出電壓方波信號，并用方波信號來控制S的開通和關斷。所以占空比=t1／（t1+t2）。則輸出功率PT=（15+O．6）22+（5+O．6）12=64W?！　〕潆姍C工作原理:CRH2型動車組中蓄電池充電模塊BCM（Battery charger module），是一個靜止的變流裝置，其作用是將三相交流電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓，用來向蓄電池充電，并為直流母線提供電能，為其它直流負載供電?！　〕潆娖鳛橐惑w化的模塊，除冷卻系統(tǒng)外，有三個主要子系統(tǒng)：一個三相橋式輸入整流器，一個IGBT逆變器和一個輸出整流器。到BCM的電源和信號電纜，來自模塊頂上的電纜管道，通過BCM上蓋板中的孔引入BCM，內(nèi)外電纜間的連接端子置于BCM內(nèi)部，在外殼上既沒有電纜密封管也沒有插座?！　T100元件將IGBT散熱器溫度送給控制單元（BCC/I），如果溫度不高于預設值，散熱器僅通過自然對流冷卻就可以了；如果溫度超過預設值，就激活冷卻風扇，強迫散熱器冷卻。當一臺輔助電源裝置發(fā)生故障時，可通過另一臺輔助電源裝置向全列車提供輔助電源。　　APU的輸入電源是牽引變壓器輔助繞組輸出的AC400V，通過可控硅混合電橋變換成為直流電?！　≥o助整流器柜由整流器變壓器、輔助整流器構成?！　≥o助變壓器將牽引變壓器輔助繞組的AC400變換成另一單相AC100V電源。　　輔助整流裝置采用自冷式，由整流器變壓器、整流二極管單元、用于實現(xiàn)輸出電壓下降特性的電阻等構成?！　≥o助電源裝置的輸出滿足JIS E 6402。運行過程中，蓄電池組可在線路上充電。當一臺牽引變壓器故障時，為了使另一臺正常運轉(zhuǎn)，牽引變壓器能夠通過輔助繞組向8節(jié)車廂供電，設置了用于切換的輔助繞組電源感應回路。　　輔助電源裝置，每臺輔助電源裝置給4節(jié)車廂供電。　　輔助電源裝置的輸出容量的設計能夠在故障時用一臺正常運轉(zhuǎn)的輔助電源裝置向整列車供電。輔助電源裝置（APU）輸入輸出參數(shù)表25表25 輔助電源裝置輸入輸出　　APU的5個電壓輸出額定容量均大于1臺APU停止運行時的負載功率?！　≤囕v檢修基地設置有外部電源，可供輔助電路的工作，輔助電源裝置（APU）出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)供電容量表26：輔助電源裝置（APU)14號車負載58號車負載整列合集負載APU額定容量DC100V(ARf)58kw2臺=116kwAC100V(CVT)夏 kw kw kw12 kw1號車APU停止時停止12kw8號車APU停止時停止12kwAC220V(CVT)夏12kw1號車APU停止時停止12kw8號車APU停止時停止12kwAC100V(ATr)夏22kwAC100V(ATr)冬22kWAC400V（SIV）123kw123kw1號車APU停止時停止123kw123kw表26 輔助電源裝置系統(tǒng)供電容量　　APU的5個電壓輸出額定容量均大于1臺APU停止運行時的負載功率。