...计 CRH1A型动车组自动车钩工作原理及故障分析.doc

摘 要：本文对CRH2A型动车组在载客运营及检修作业中牵引系统的应用进行概述，首先介绍了工作原理及牵引变压器、牵引变流器、牵引电机关键部件，最后对CRH2A型动车组牵引系统牵引电机温度高故障处理进行介绍。

关键词：牵引系统；牵引电机；牵引变压器；牵引变流器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.053

1 关于CRH2A型动车组牵引系统组成简介

1.1 牵引系统概述

动车组分为 2 个动力单元：M1+M2，M3+M4。动车组要求的弓网电压为 25kV、50Hz 的单相交流电，由受电弓从接触网受电、通过 VCB 与牵引变压器 1 次侧绕组连接。每个动力单元车中各设一台牵引变压器、两台牵引变流装置及八台牵引电机。牵引变流装置牵引运行时向牵引电动机供电，制动时将制动再生电能反馈回电网，在牵引及再生制动时向主电动机供应电力和制动时电力再生控制之外且具有保护功能。牵引电动机使用 3 相鼠笼式感应电动机，轴端安装有速度传感器，检测转子频率，并将信息反馈给牵引变换装置、制动控制器 。

1.2 牵引系统关键部件简述

1.2.1 牵引变压器

CRH2A型动车组牵引变压器具有2 次绕组为2个独立绕组，每个绕组与一台牵引变流装置连接，使 2 次绕组具有高电抗和弱藕合性，确保牵引变换装置具有稳定运行的特性。另外，为对应于每个 2 次绕组的增容，1 次绕组配置了 2 个并联结构的线圈；为了减轻重量，1 次，2 次线圈采用了铝质线圈；1 次绕组接地侧、2 次绕组侧及 3 次绕组侧的绝缘套管采用了耐热环氧树脂将11 根铜质中心导线注塑一体成形的端子板。相对于 3 次绕组侧的一端子使用并引出了 2 根中心导线的特点。3次绕组对应的电压、电流及容量值如下表：

CRH2A型动车组牵引变压器具有壳式变压器结构，油箱分为上下两个部分。油枕与主体箱通过连接孔与主体箱内的油流通，油充填在波纹管的外侧，波纹管的内侧与大气相通。1 次绕组高压侧绝缘套管采用耐热环氧树脂注塑成一体形绝缘套管，在变压器主体的前方横向引出，与相邻的高压设备箱内的断路器相连。1 次绕组接地侧、2 次绕组侧、3 次绕组侧的各端均为成一体形注塑形端子板，在侧面引出。

1.2.2 牵引变流装置

CRH2A型动车组牵引变流装置用于控制 4 台牵引电机的电源。其结构简洁，整流器、直流中间电路、逆变器、真空交流接触器等的主电路机器、无触点控制装置、控制电源等控制电路器具均安置在一个箱体内的一箱体构造，从而缩小了安装空间。牵引变流器装置安装在 2、3、6、7 号车的底盘下。另外，虽然一部分内部装置各自使用了独特的形式，但每个单元均在结构和控制方面确保其互换性。牵引变流装置由单相交流变为直流电力的整流器部分和直流电流变为 3 相交流的逆变器部分、吸收电压波动获得直流定压的直流电压电路（滤波电容器）部分构成。作为主电路的半导体元器件由于采用了能高速开闭的 IGBT 或 IPM，能减小交流电压波形的失真，由此降低了牵引电机、牵引变压器的电磁噪声，因而减少了转矩波动。

2 CRH2A型动车组牵引系统典型故障案例及处置

CRH2A型动车组在运行中会发生牵引电机温度高故障，现在我们就对该故障的处置进行详细的介绍。

（1）在MON屏一般模式下，查看故障一栏、配电盘信息、切除状态界面，确认故障车辆信息；检修模式下，查看故障记录，确认故障详细信息。

（2）下载TBDR/DRWTD数据，分析故障时刻车辆的运行工况；下载轴温实时检测系统的车辆实时轴温数据，查看故障时刻数据有无异常。

（3）检查【牵引电机温度高报警】断路器状态，分别闭合、断开【牵引电机温度高报警】断路器，用万用表直流电压档测量断路器进出线电压，并查看“MON屏--配电盘信息界面--电气设备--牵引电机温度高”有无变红；若“MON屏--配电盘信息界面--电气设备--牵引电机温度高”一直变红，断开【牵引电机温度高报警】断路器（暂不闭合），检查组合配电柜内MMThR继电器插接状态，拔下MMThR继电器（用万用表测量MMThR继电器4、5针导通情况，暂不恢复），查看“MON屏--配电盘信息界面--电气设备--牵引电机温度高”是否变白。以此首先判断是否为终端方面出现问题。

（4）检查【牵引电机送风1】【牵引电机送风2】马达启动器状态，并测试其功能有无异常。

（5）检查四个轴的轴温连接器固定情况，拔下四个轴的12芯轴温连接器，检查连接器插针状态；重点检查针脚状态，有无缩针、弯针、电蚀等异常情况。用低电阻测量仪分别测量每个连接器的3-4针阻值（标准≤200mΩ），用绝缘测试仪测量每个针的绝缘值（标准≥10MΩ），测量时注意适当晃动端子汇接处、牵引电机继电器线缆根部；若出现阻值、绝缘值异常，则拆解牵引电机温度继电器端子汇接处，从汇接处直接测量牵引电机温度继电器阻值（标准≤40mΩ）、绝缘值（标准≥10MΩ）。

（6）牽引电机温度继电器故障，更换牵引电机温度继电器；端子汇接不良，重新汇接；终端方面问题，更换终端相关板卡。

（7）更换完故障部件后，库内车辆通高压，车辆无故障报出，“MON屏--配电盘信息界面--电气设备--牵引电机温度高”为白色。

3 总结

本论文通过对CRH2A型动车组牵引系统进行介绍，通过逻辑控制理论、关键部件的设计原理及实际应用故障处理情况，突出了牵引系统设计的合理性，同时，也对牵引系统日常运营中发生的牵引电机温度高故障，如何处理进行了专项描述，使得人们对CRH2A型动车组牵引系统有了更深刻的理解。

参考文献：

[1]黄济荣.电力牵引交流传动与控制[M].北京：机械工业出版社， 1998.

[2]刘建强，郑琼林，郭超勇等.高速动车组牵引变流器热容量[J].电工技术学报，2011（10）.

作者简介：李潇天（1992-），男，山东青岛人，本科，助理工程师。