HXD1C型电力机车牵引变流器课件.ppt

1、2023-2-11HXD1C型电力机车牵引变流器HXD1C型电力机车牵引型电力机车牵引变流器变流器HXD1C型电力机车牵引变流器主要内容主要内容 HXD1C型电力机车牵引变流器适用HXD1C机车：7200kW六轴货运电力机车功能为机车牵引传动装置提供三相交流电源传输方式交-直-交控制方式轴控冷却方式水冷+风冷装车数量2套/台；（C0-C0）第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一

2、部分：产品介绍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)1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍 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。1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接 该电路由二次滤波电抗器和二次滤波电

3、容器组成。谐振频率为100Hz，用于滤除四象限PWM整流器输出的二次谐波电流。HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍该电路由接地电阻R12、R13、中间半电压传感器HV1、中间全电压传感器VH2构成。1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接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型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产

4、品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接过压斩波（直流放电）保护电路：由过压斩波电阻、电流及斩波管组成。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型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍

5、额定输入电压：970V/50Hz 额定输入电流：31390A 中间电压：DC 1800V 额定输出电压：3AC 1375V 额定输出电流：3598A 最大输出电流：3814A 控制电压：DC 110V 辅助电源：三相440V/60Hz 外形尺寸：(310010602000)mm 质量：2500kg1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电

6、力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍每台机车配置有两台牵引变流器。每台变流器作为一台完整的组装设备，所有内部元器件安装于一个柜体内。1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接T1、电压传感器、电流检测板TCU三重四象限三

7、重逆变器库用接口充电电阻充电接触器主接触器热交换器隔离闸刀一重四象限一重逆变器二重四象限二重逆变器固定放电电阻电抗器连接单相输入三相输入HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接谐波抑制电抗器斩波电阻风道口斩波电阻冷却风扇二次谐振回路电容器HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接库用电源接口二次谐振电抗器接口四象限输入端子逆变器输出端子HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4

8、.接口连接温度传感器压力传感器热交换器模块冷却系统水管HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍 冷却方式：强迫水循环冷却(通过加入冷却剂以适应40的环境工作)模块入口水温：+55C模块出口水温：+65C 散热功率：80kW 冷却水流量：210L/min 斩波电阻底部安装有两个小风机，从变流器柜体左下方吸风，通过柜体顶部排出，对斩波电阻进

9、行冷却1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍变流器控制级的核心任务变流器控制级的核心任务四象限整流器的实时控制（功率因素接近1）逆变器及交流异步牵引电机的实时控制粘着利用控制具备完整的牵引传动系统故障保护功能牵引变流器级状态监视与故障保护功能与机车网络控制系统通信1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍传动控制单元(TCU)主要由：n脉冲转换板（2）n模拟输入A板（1）、模拟输入B板（1）n网侧信号板（1）、LCC板（1）n电机信号板（1

10、）、MCC板（3）nSMC板（1）n1块通讯接口板（1）n1块数字入出板（1）n1块开关电源板（1）n冷却风扇层组成。1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接MCC开关电源开关电源SMC网侧信号网侧信号电机信号电机信号通讯接口通讯接口数字入出数字入出模拟输入模拟输入B脉冲分配脉冲分配模拟输入模拟输入ALCCMCCMCCHXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍要求能够对原边过流、四象限输入过流、逆变过流、原边接地、中间电压过压、中间回路接地、

11、进行硬件及软件保护，以确保严重故障的保护快速、有效；要求能够对接触器故障、模块过热、电机超温、原边电压过欠压、变流器冷却水压水温、变压器冷却油温进行软件级保护，以保证整体电气系统工作在稳定可靠的环境中。1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍X1X3为42芯插座X4为9芯插座(2个9芯插座组合)X5为6芯插座1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接引脚终端信号定义引脚终端信号定义引脚终端信

12、号定义1X93:1110V+8X93:2110V+25JCB/X1:1IF1+2X93:7110V-9X93:8110V-26JCB/X1:2IF1-3XD14:1主断禁示环线110XD13:1527汇流排E4XD14:4主断禁示环线211XD13:1640JCB/X1:5IF2+5XD13:1主断状态(常开)22T1:1UN+41JCB/X1:6IF2-6XD13:4主断状态(常闭)23T1:2UN-42汇流排E24汇流排EHXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍引脚终端信号定义引脚终端信号定义引脚终端信号定义1XD10:2V1-A8XD10:3V2-A15XD10

13、:4V3-A2XD10:15V1-B9XD10:16V2-B16XD10:17V3-B3X92:2(V1)15V+10X92:3(V2)15V+17X92:4(V3)15V+4X92:9GND11X92:17GND18X92:16GND5汇流排E12汇流排E19汇流排E29XD9:51架/TCU同步+31汇流排E33XD9:82架/TCU同步+30XD9:91架/TCU同步-32XD9:4 2架/TCU同步+34汇流排E1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍引脚终端信号定义引脚终端信号定义引脚终端信号定义1XD6:

14、1（M1）PS+8XD6:5（M2）PS+15XD6:7（M3）PS+2XD6:14（M1）PS-9XD6:18（M2）PS-16XD6:20（M3）PS-3XD6:13（M1）SIG+10XD6:12（M2）SIG+17XD6:11（M3）SIG+4XD6:25（M1）SIG-11XD6:24（M2）SIG-18XD6:23（M3）SIG-5汇流排E12汇流排E19汇流排E22XD8:1(主变)PS+25XD8:15(主变)SIG-40X92:5(手柄)15V+23XD8:14(主变)PS1-26汇流排E41X92:19GND24XD8:2(主变)SIG+39XD10:7 Mref(力矩给定

15、)42汇流排E1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接公插头母插头引脚终端信号定义引脚终端信号定义1XD11:1A组MVB正线（A_P）1XD12:1A组MVB正线（A_P）2XD11:2A组MVB负线（A_N）2XD12:2A组MVB负线（A_N）4XD11:4B组MVB正线（B_P）4XD12:4B组MVB正线（B_P）5XD11:5B组MVB负线（B_N）5XD12:5B组MVB负线（B_N）6XD11:6A组MVB地线（A_GND）6XD12:6A组MVB地

16、线（A_GND）7XD11:7B组MVB负线（A_GND）7XD12:7B组MVB负线（A_GND）HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接引脚终端信号定义1PF2:A风机A（U）相电源2PF2:B风机B（V）相电源3PF2:C风机C（W）相电源HXD1C型电力机车牵引变流器第一部分：产品介绍第一部分：产品介绍1.产品说明2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接HXD1C型电力机车牵引变流器第二部分：保护参数第二部分：保护参数参数动作值动作备注网压1s分主断原边欠压主断合上0.6s内网压31.5kv,时间40s分主断

17、原边过压网压32kv分主断原边过压网压17.5kV31 kV 正常工作HXD1C型电力机车牵引变流器第二部分：保护参数第二部分：保护参数参数动作值动作备注原边电流和回流电流的差值Idiff50A，时间2.0s分主断原边接地原边电流I430A，时间2.5s分主断(延时0.5s动作)原边过流回流电流 I850A（冲击电流）分主断原边过流原边电流当主断命令发出0.5s后，I30A降弓主断路器故障HXD1C型电力机车牵引变流器第二部分：保护参数第二部分：保护参数参数动作值动作备注主变油温 Toil -41分主断Toil-40（复位）8287封锁主变流器Toil 77（复位）Toil 92 分主断-40

18、 Toil 82 正常工作HXD1C型电力机车牵引变流器第二部分：保护参数第二部分：保护参数参数动作值动作备注MVB通讯 CCU与TCU之间MVB连接错误 分主断充电接触器卡分 合驱动发出后，1.3S内未检测反馈信号 封锁相应变流器支路，跳充电及短接接触器 需司机按复位按钮，手动复位该故障。充电接触器卡合 分驱动发出后，1.3S内未检测反馈信号 分主断封锁变流器，跳开充电及短接接触器 需司机按复位按钮，手动复位该故障。短接接触器卡分 合驱动发出后，1.3S内未检测反馈信号 封锁相应变流器支路，跳充电及短接接触器 需司机按复位按钮，手动复位该故障。短接接触器卡合 分驱动发出后，1.3S内未检测反

19、馈信号 分主断封锁变流器，跳开充电及短接接触器 需司机按复位按钮，手动复位该故障。HXD1C型电力机车牵引变流器第二部分：保护参数第二部分：保护参数参数动作值动作备注4QC 输入过流I4QC 2550A 封锁相应变流器支路 需司机按复位按钮，手动复位该故障。中间直流电压Ud2000V 分主断封锁变流器，跳充电及短接接触器 需司机按复位按钮，手动复位该故障。主回路接地|Ud/2-Ud/2|720V分主断斩波过流 Ichop1000A 封锁变流器 逆变器过流 IPWMI1500A 封锁相应变流器支路 延时解除封锁 HXD1C型电力机车牵引变流器第二部分：保护参数第二部分：保护参数参数动作值动作备注

20、TCU内部通讯 SMC接收不到MCC或LCC的生命信号 分主断入口水温55Inlet58 力矩降至50%线性Inlet60(或-40)变流器封锁 3轴入口水压P4s变流器封锁 3轴P3.3 bar，时间4s分主断HXD1C型电力机车牵引变流器第二部分：保护参数第二部分：保护参数参数动作值动作备注电机绕组温度240力矩降至零 复位值：122km/h禁止力矩给定 复位值：118km/h HXD1C型电力机车牵引变流器第三部分：常见故障处理第三部分：常见故障处理故障类别故障现象故障原因检查/处理原边接地TCU1、2同时或交叉报故障1.原边有接地点2.原边或回流电流互感器故障3.电流检测板故障1.用摇

21、表检测原边是否有接地点2.检测互感器内阻及对地阻值3.检查检测板中电阻值是否开路TCU1、2某一架报故障1.电流检测板故障2.模似输入A板故障3.网侧信号板1.检查检测板中电阻是否降级2.互换两架板子3.互换两架板子（观察1B灯）HXD1C型电力机车牵引变流器第三部分：常见故障处理第三部分：常见故障处理故障类别故障现象故障原因检查/处理主电路接地升弓、合主断就报故障主变次边绕组及四象限输入级故障摇表测量对地绝缘值；甩a、x大线判断故障轴合主断后，一给方向手柄就报故障1.接地检测电路故障2.中间直流电路故障（四象限输出级与逆变输入级之间）3.二次谐波电路故障1.测量接地电阻、电压信号2.揺表测量

22、对地绝缘值；甩模块判断故障轴3.甩开二次谐波电路HXD1C型电力机车牵引变流器第三部分：常见故障处理第三部分：常见故障处理故障类别故障现象故障原因检查/处理主电路接地合主断后，一给司机手柄就报故障逆变输出级故障摇表测量对地绝缘值；或先切电机判断故障轴，再甩电机大线受电弓升不起无故障显示升不起弓升弓条件不满足根据IDU受电弓状态界面提示进行处理主断合不上主断允许合图标不变绿主断合条件不满足根据IDU主断状态界面提示进行处理HXD1C型电力机车牵引变流器第三部分：常见故障处理第三部分：常见故障处理故障类别故障现象故障原因检查/处理主断合不上主断允许合图标已变绿，但按下合指令后，图标变红当主断合指令

23、发出8s后未接收到反馈信号或反馈信号不正常1.检查主断反馈联锁2.检查DXM32信号采集主断合上后断开查看IDU故障信息根据IDU故障信息提示处理牵引力发挥不正常无故障显示给不出牵引力（全车）牵引条件不满足通过IDU牵引状态界面提示进行处理HXD1C型电力机车牵引变流器第三部分：常见故障处理第三部分：常见故障处理故障类别故障现象故障原因检查/处理牵引力发挥不正常无设定速度或设定速度无法提升1.司控器故障2.AXM13/23模块司控指令通道故障运行中打“紧急驾驶”，回库后更换相应部件IGBT故障机车报某架某轴四象限或逆变模块IGBT故障1.驱动板故障2.分配板故障3.脉冲转换板故障4.IGBT故

24、障1.互换驱动板2.根据板子故障指示灯提示处理3.互换脉冲转换板4.更换模块HXD1C型电力机车牵引变流器第三部分：常见故障处理第三部分：常见故障处理故障类别故障现象故障原因检查/处理水压保护 水压偏低(水温偏高)1.滤网脏2.入水口阀门故障3.水泵故障4.压力传感器或电源故障1.清洗滤网2.检查入水口阀门3.水泵功率发挥不正常4.检查传感器及工作电源水压偏高1.出水口阀门故障2.冷却系统空气成分大3.压力传感器或电源故障1.检查出水口阀门2.排空气3.检查传感器及工作电源HXD1C型电力机车牵引变流器第三部分：常见故障处理第三部分：常见故障处理故障应急处理流程：故障应急处理流程：HXD1C型

25、电力机车牵引变流器第四部分：产品维护说明第四部分：产品维护说明HXD1C型电力机车牵引变流器第四部分：产品维护说明第四部分：产品维护说明日常维护：日常维护：n本系统的日常维护是确保其良好的状态和安全运行所必须完成的日常性工作。主要内容有：n机车出库前、入库后目视检查主变柜外观无异常，对外连接件紧固良好；n控制箱风扇无异音；n目视检查主变柜外观无异常，对外连接件紧固良好；n从显示屏上查看主要数据等界面，确认系统的工作状态良好；n从显示屏上检索历史故障记录，查看有无主变故障。HXD1C型电力机车牵引变流器第四部分：产品维护说明第四部分：产品维护说明定期维护：定期维护：定期维护主要检查以下项目：n

26、检查主变柜柜体表面清洁，无脱漆、划伤、生锈等异常现象；n 目检柜门固定门锁、拉手、高压门联锁安装牢固；n 检查接地螺丝及线缆的固定状态，是否有脱落锈蚀；n 检查主变柜柜内电气安装螺丝连接是否紧固可靠，要求各紧固螺丝弹垫压平，螺帽上要有紧固标记，并且紧固标记不能错位；n 检查控制箱各插件的螺丝固定良好；HXD1C型电力机车牵引变流器第四部分：产品维护说明第四部分：产品维护说明定期维护：定期维护：n 检查外部连接插头有无损伤、卡扣松动情况；n 检查柜体控制连接线的状态、查看压接状态、确认无断线、变色、锈蚀，连接正常；n 检查柜体各母排、电阻、电容等部件，要求表面无过热、变色、变形、起泡现象；并要求

27、电容器无漏油、膨胀等异常现象；n 检查主变控制箱风扇层、主变柜斩波风机和热交换器风机转动正常，无异音。n 检查主变柜门和密封圈密封性能良好。n 检查快速接头及水循环管路各部位及相邻部位无冷却液泄漏及漏液痕迹。HXD1C型电力机车牵引变流器第四部分：产品维护说明第四部分：产品维护说明主变流器以及内部部件长期备用的保养说明：主变流器以及内部部件长期备用的保养说明：n 存放温度：不超出-4055的范围；n 存放地点：保持干燥；n 部件存放：采取一定的防护措施，避免灰尘等杂物直接与部件接触影响部件的使用性能；n 模块的贮存和搬运：注意不能损伤散热器板，支撑电容正负极需用金属丝短接，模块的快速接头需用短

28、接水管短接保护；n 控制插件等电子产品部件在搬运和存放时：注意静电防护，并远离磁场和高压；插件贮存要求套上防静电袋；n 冷却水管防划伤、碰伤。HXD1C型电力机车牵引变流器原边接地原边接地判断原边接地原理：判断原边接地原理：原边电流和回流电流的差值大于50A，并时间2S应急处理方法应急处理方法：若为某架检测电路故障时，应甩开故障架中电流检测板中的X2插头，切除故障架原边保护。HXD1C型电力机车牵引变流器变流器库内动车功能 通过R、S端子外接DC600V库内电源输入变流器，经二极管整流、逆变后输出三相VVVF电压驱动牵引电机。足以驱动机车以约5km/h的速度运行。2023-2-11HXD1C型电力机车牵引变流器