HXD1C型电力机车辅助变流器的设计.pdf

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1、4/20109变流器·控制HXD1C型电力机车辅助变流器的设计刘长清，王佳佳，蹇芳，周文勇，张宁（株洲南车时代电气股份有限公司，湖南株洲412001）摘要：介绍了HXD1C型6轴7200kW电力机车用辅助变流器的主电路、技术参数及总体结构，重点分析了该辅助变流器的控制单元及技术特点。实际运行情况表明，该辅助变流器运行稳定，满足电力机车的运用要求。关键词：HXD1C型电力机车；整流器；逆变器；技术特点中图分类号：U264.5+4文献标识码：A文章编号：1671-8410(2010)04-0009-03DesignofAuxiliaryConverterforHXD1CElectricLoc

2、omotiveLIUChang-qing,WANGJia-jia,JIANFang,ZHOUWen-yong,ZHANGNing(ZhuzhouCSRTimesElectricCo.,Ltd.,Zhuzhou,Hunan412001,China)Abstract:Thispaperpresentsthemaincircuit,technicalparametersandgeneralstructureoftheauxiliaryconverterforHXD1Csix-axleelectriclocomotivewith7200kW.Thecontrolunitandtechnicalc

3、haracteristicofthisauxiliaryconverteraremainlyanalyzed.TheactualoperationshowsthattheperformanceofthisauxiliaryconverterisstableanditcanmeettherequirementsofHXD1Celectriclocomotive.Keywords:HXD1Celectriclocomotive;rectifier;inverter;technicalcharacteristic0引言1主电路及技术参数HXD1C型6轴7200kW货运电力机车是用于干线铁该辅助

4、变流器采用单相桥式四象限整流＋两电平三路的大功率交流传动电力机车，该机车采用了具有完相桥式逆变的主电路形式。从机车牵引变压器辅助绕组全自主知识产权的电气交流传动系统，结束了长期以获取单相交流电压，经四象限整流器转换为恒定直流电来国内大功率交流传动电力机车电气系统核心技术被源，并通过支撑电容进行能量储存，然后由逆变器将恒国外公司垄断并完全依靠进口的局面。定直流电源转换为三相PWM交流电，再通过LC滤波器辅助变流器为HXD1C型电力机车电气系统的重为机车辅助负载提供三相正弦交流电压。在输入端、支要组成部分，每台机车配有2个辅助变流柜，为机车撑电容端及输出端配置电压传感器，实现对输入电压、辅助

5、负载提供三相交流电源。正常工况下，2台辅助变中间直流电压及三相输出电压的监视及保护；输入端及流器都工作时,一台为变频变压型（VVVF），一台为恒逆变器模块输出端配置电流传感器，实现对输入电流及频恒压型（CVCF），互为冗余；当其中任意一台故障输出电流的监视及保护。图1是辅助变流器的主电路图。时，另一台只能工作于CVCF模式，为所有的辅助负载辅助变流器的主要技术参数如下：提供电源。额定容量248kVA额定输入电压单相交流470+112.8-141V额定输入电流474A收稿日期：2010-05-21输入电压频率50Hz作者简介：刘长清（1977-），男，工程师，现从事变流器技术方面的研发工作

6、。输出电压CVCF（440±44）V10HXD1C型电力机车辅助变流器的设计4/2010VVVF80×（1±0.1）~440×（1±0.1）VVVVF（10±1）~（60±1）Hz输出频率CVCF（60±1）Hz额定输出电流326A图1辅助变流器主电路Fig.1Maincircuitofauxiliaryconverter置如图4所示。2总体结构控制单元主要实现了如下功能：辅助变流器的总体结构布置如图2所示。柜体外形（1）辅助变流器系统逻辑控制；为立式长方体，外形尺寸为1200mm×1050mm×（2）四象限PWM整流器控制；2000mm（长×宽×高）。柜体外壳采用不锈钢材料制（3）SV

7、PWM逆变器控制；作，为全密封、整体散热结构，能满足IP54防护等级。柜（4）辅助变流器系统保护功能；内发热部件采用强迫风冷的方式散热，风道入口装有（5）自诊断及故障数据记录功能，故障数据可通过防尘过滤网，使辅助变流器可用于环境较恶劣的场合。RS232接口下载；柜体内部主要部件（如整流器模块、逆变器模块、支撑（6）MVB总线网络通信的功能，实现网络控制与监电容模块、控制单元等）采用模块化设计，便于安装、检视，并能在司机室显示屏上显示