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1、Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006中国铁道部交流传动电力机车用中国铁道部交流传动电力机车用大连东芝机车电气设备有限公司大连东芝机车电气设备有限公司电话：电话： 87327001传真：传真： 87327005地址：地址： 大连保税区大连保税区ID35号号电源变换装置电源变换装置一定一定特性与参数特性与参数用用 途途特性简介特性简介原原 理理使用使用说明说明书书Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006电源变换装置电源变换装置主变流器：
2、主变流器： 容容 量量 ：约：约4200kVA 额定输入电压：单相额定输入电压：单相1450V/50Hz 额定输入电流：额定输入电流：927A 中中 间间 电电 压压 ：DC2800V 额定输出电压：三相额定输出电压：三相2150V 额定输出电流：额定输出电流：380A 效效 率：率：98辅助电源：辅助电源： 输入电压：单相输入电压：单相AC399V 输出输出1：230kVA 电压电压2380V可变可变 频率频率0.250Hz可变可变 输出输出2：230kVA 电压电压380V/50Hz三相三相规格：规格：400010352050mm3质量：约质量：约3900千克千克主辅一体化结构主辅一体化结
3、构 强制水循环冷却强制水循环冷却大容量、高效率大容量、高效率 模块化、低噪音模块化、低噪音特性与参数特性与参数用用 途途特性简介特性简介原原 理理返回首页返回首页Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006 主牵引变流器主牵引变流器CI：为牵引电机提供三相的变为牵引电机提供三相的变频变压电源。由频变压电源。由PWM整流器，直流电路滤波电容，整流器，直流电路滤波电容，PWM逆变器，真空接触器等的主电路部分和无接点控制逆变器，真空接触器等的主电路部分和无接点控制单元等的控制电路部分构成的装置。根据车辆的速度，通单元等的控制
4、电路部分构成的装置。根据车辆的速度，通过矢量控制，精确快速地控制牵引电机的转矩和转速。过矢量控制，精确快速地控制牵引电机的转矩和转速。 辅助电源辅助电源APU：每辆车需要每辆车需要2组组APU，APU1为主电动机风机和复合冷却风机提供为主电动机风机和复合冷却风机提供VVVF电源，电源，APU2为其它辅助电气设备提供为其它辅助电气设备提供CVCF电源。当某一电源。当某一APU出现故出现故障时，另一台障时，另一台APU满负载投入，以满负载投入，以CVCF控制方式提供电控制方式提供电能。能。 用用 途途特性与参数特性与参数用用 途途特性简介特性简介原原 理理返回首页返回首页Copyright DTL
5、 corporation 2006Copyright DTL corporation 2006特性简介特性简介 IGBT的四象限整流和逆变，对牵引和制动实行的四象限整流和逆变，对牵引和制动实行 连续控制。低噪音，省电力。连续控制。低噪音，省电力。 可靠的保护电路和保护装置。可靠的保护电路和保护装置。 高性能的电气元件能承受短时冲击。高性能的电气元件能承受短时冲击。 模块化设计便于故障检出和故障排除。模块化设计便于故障检出和故障排除。 科学布线，降低电磁干扰，保证电磁兼容。科学布线，降低电磁干扰，保证电磁兼容。 同日本东芝完全相同的生产工具与操作规范。同日本东芝完全相同的生产工具与操作规范。特性
6、与参数特性与参数用用 途途特性简介特性简介原原 理理返回首页返回首页Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006电源变换电路的位置电源变换电路的位置-模块图模块图铁路架线铁路架线受电弓受电弓保护装置保护装置变变压压器器充充电电限限流流电电路路整整流流模模块块中中间间电电容容充充电电限限流流电电路路整整流流模模块块中中间间电电容容逆逆变变模模块块牵牵引引电电机机接接地地开开关关车车体体车车轮轮回电轨道回电轨道滤滤波波电电路路辅辅助助电电机机逆逆变变模模块块主牵引电路主牵引电路辅助电源电路辅助电源电路主牵引变流器从机车的主
7、变主牵引变流器从机车的主变压器二次侧获得压器二次侧获得3个个1450V/50Hz的独立电源，并的独立电源，并采用单轴独立控制方式，组采用单轴独立控制方式，组成成3组交直交传动回路，分别组交直交传动回路，分别为为3台主牵引电动机提供可变台主牵引电动机提供可变电压可变频率的电源。电压可变频率的电源。模块图模块图电路图电路图分解图例分解图例返回首页返回首页Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006电源变换电路的位置电源变换电路的位置-电路图电路图模块图模块图电路图电路图分解图例分解图例返回首页返回首页Copyright D
8、TL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006牵引电路原理图牵引电路原理图返回上页返回上页电磁开关整流单元中间电路逆变单元变压器牵引电机1450VDC2800VDC2800V2150VAC变压变压变频变频Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006辅助电源电路原理图辅助电源电路原理图返回上页返回上页每辆车两组每辆车两组APU辅助电源电路辅助电源电路变压器滤波电路399VDC750VAC变压变变压变频频 或或AC恒恒压压恒恒频频电磁开关整流单元中间电路逆变单元辅助电机C
9、opyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006装置正面分解图例装置正面分解图例返回上页返回上页模块图模块图电路图电路图分解图例分解图例正面正面背面背面Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006装置背面分解图例装置背面分解图例返回上页返回上页模块图模块图电路图电路图分解图例分解图例正面正面背面背面Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006整流器单元整流器单元 接触器 通通
10、过过对对四四象象限限整整流流器器中中开开关关素素 子子I G B T的的PWM控控制制，将将由由变变压压器器二二次次侧侧绕绕 组组 引引 出出 的的1450V/50Hz的的交交流流 电电 压压 整整 流流 为为DC2800V电电 压压 。 接触器 中间电容 中间电容 中间电容 中间电容 中间电容 中间电容 接触器1450V/50Hz1450V/50Hz1450V/50HzDC2800VDC2800VDC2800V505A510A505B510B510C505C使用使用说明说明书书Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 20
11、06逆变器单元逆变器单元逆变电路是由逆变电路是由U、V、W三相逆变单元构成的。将三相逆变单元构成的。将PWM整流单元输出的整流单元输出的直流电转换为交流电来驱动牵引电机。通过改变逆变电路的输出电压和直流电转换为交流电来驱动牵引电机。通过改变逆变电路的输出电压和输出频率来控制牵引电机的转矩和转速。输出频率来控制牵引电机的转矩和转速。中中间间电电容容中中间间电电容容中中间间电电容容电机电机电机电机电机电机DC 2800VDC 2800VDC 2800VAC 变压变频AC 变压变频AC 变压变频(505A)(510A)(506A)(507A)(508A)使用使用说明说明书书Copyright DTL
12、 corporation 2006Copyright DTL corporation 2006中间电容中间电容整流单元CAPACITOREF332162EYQ0736CAP.3200+3200FVOLT.3300VDCMASS 60kgnichicon整流单元 逆变单元 逆变单元DC 2800VDC 2800V使用使用说明说明书书505A510ACAPACITOREF332162EYQ0735CAP.1600FVOLT.3300VDCMASS 60kgnichicon滤波电容滤波电容:减小中间直流电压的脉动，减小中间直流电压的脉动，使其更加平稳。使其更加平稳。接地电容接地电容:除了具备滤波电容
13、功用外，除了具备滤波电容功用外，还能提供主回路接地故障还能提供主回路接地故障检测的中性点。检测的中性点。Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006真空接触器真空接触器K K、AKAK主电磁接触器（主电磁接触器（K）铭牌：铭牌：TOSHIBAVACUUM CONTACTORTYPE:CM79-A1NO.:7781236-G37DATE:SEP 2005MASS:18kg开断能力：开断能力：1500VAC/1300A变变压压器器整整流流单单元元变变压压器器整整流流单单元元变变压压器器整整流流单单元元1450V/50Hz1
14、450V/50Hz1450V/50Hz(501A)(502A)(502AA)使用使用说明说明书书充电接触器（充电接触器（AK）铭牌：铭牌：TOSHIBAVACUUM CONTACTORTYPE:CM79-A1NO.:7781236-G37DATE:SEP 2005MASS:18kg开断能力：开断能力：1500VAC/600A功能简介：功能简介：主真空接触器（主真空接触器（K），充电），充电接触器（接触器（AK）是）是CI主回路输主回路输入端接触器。入端接触器。Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006中中间间电电容容
15、电电压压检检出出中中间间电电容容电电压压检检出出中中间间电电容容电电压压检检出出OVTROVTR单元单元 瞬时过电压限制瞬时过电压限制电路由电路由IGBT可控可控素子及限流电阻素子及限流电阻组成。当电压传组成。当电压传感器检测到中间感器检测到中间电路过电压时，电路过电压时，使使IGBT导通，通导通，通过限流电阻构成过限流电阻构成放电回路，以降放电回路，以降低电压，保护电低电压，保护电路元件。路元件。 DC 2800VDC 2800VDC 2800V(510A)(505A)(509A)使用使用说明说明书书点点击击Copyright DTL corporation 2006Copyright DT
16、L corporation 2006OVTROVTR1 1群基板群基板返回上页返回上页(510A)(509A)Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006APU整流、逆变单元整流、逆变单元返回上页返回上页使用使用说明说明书书整流器整流器入入AC399V，50Hz出出 DC750V逆变器逆变器出出 AC恒压恒频恒压恒频380V，50Hz AC变压变频变压变频(2380V,0.250Hz)入入 DC750VCopyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 200
17、6CI控制单元控制单元返回上页返回上页使用使用说明说明书书u指令序列控制：负责管理整个主变换装置的动作，进行保护检测指令序列控制：负责管理整个主变换装置的动作，进行保护检测运运 算、接触器控制运算、对整流器以及逆变器的控制指令运算算、接触器控制运算、对整流器以及逆变器的控制指令运算以及以及TCMS TCMS 的通信控制运算。的通信控制运算。u整流器控制：根据网线电压、输入电流以及直流电压信号，对整整流器控制：根据网线电压、输入电流以及直流电压信号，对整流器进行流器进行PWMPWM运算控制，确保输出直流电压稳定。运算控制，确保输出直流电压稳定。u逆变器控制：根据直流电压、输出电流、主电动机转速以
18、及扭矩逆变器控制：根据直流电压、输出电流、主电动机转速以及扭矩指令，对逆变器进行指令，对逆变器进行PWMPWM运算控制。运算控制。控制功能包含：指令控制功能包含：指令序列控制，整流器控序列控制，整流器控制，逆变器控制。制，逆变器控制。Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006APU控制单元控制单元返回上页返回上页使用使用说明说明书书功能简介功能简介： 控制单元主要分为接口部分和控制运算控制单元主要分为接口部分和控制运算部分，从外部传输进来的信号经过接口部分部分，从外部传输进来的信号经过接口部分传送到控制运算部分，进行
19、处理。然后，根传送到控制运算部分，进行处理。然后，根据控制运算的结果，经过接口部分，对外部据控制运算的结果，经过接口部分，对外部进行相应的控制。进行相应的控制。Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006I / FI / F 单元单元 作用：作用：由由AVR14以及一个继电器盘组成。以及一个继电器盘组成。AVR为为IGBT的门极触发电路提供可靠的的门极触发电路提供可靠的AC50V驱动电源，以及提供控制设备需驱动电源，以及提供控制设备需要的要的24V电源；电源；继电器盘上的继电器盘上的COR13是控制是控制CI开放的继电
20、器。开放的继电器。使用使用说明说明书书Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006DCPTDCPT电压检出器单元电压检出器单元（CICI回路部分）回路部分）使用使用说明说明书书DCPT单元由单元由DCPT以及分压电以及分压电阻组成。阻组成。 实时检测中间电压，实时检测中间电压，按变换比将输出模拟电压信号按变换比将输出模拟电压信号接入控制单元，正确反映主回接入控制单元，正确反映主回路直流电压。路直流电压。DCPT铭牌：铭牌：INPUT IMPEDAME 2.5kINPUT CURRENT 10mAINPUT VOLAGE
21、 25VOUT PUT 10V/2kISOLAION VOLTAGE AC 10kV过过压压保保护护中中间间电电容容过过压压保保护护中中间间电电容容过过压压保保护护中中间间电电容容DC 2800VDC 2800VDC 2800V(505A)(510A)1 3 2 4RiRLINOUTCopyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006DCPTDCPT电压检出器单元电压检出器单元（APUAPU回路部分）回路部分）使用使用说明说明书书DCPT铭牌：铭牌：INPUT IMPEDAME 5kINPUT CURRENT 5mAINPUT
22、 VOLAGE 25VOUT PUT 10V/10kISOLAION VOLTAGE AC 5.5kV1 3 2 4RiRLINOUTP2330kR21R25R2430k509AB712R22R23150k100k30kDCPT51234705P2330kR31R35R3430k509ABR32R33150k100kDCPT41234Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006APU的塑壳断路器和的塑壳断路器和AVR5返回上页返回上页使用使用说明说明书书功能简介：功能简介：此部分由塑壳断路器此部分由塑壳断路器（BM），
23、塑壳断路），塑壳断路器（器（PUMP），电源），电源单元单元AVR5构成。构成。BM是是APU冷却风机冷却风机回路的电源开关。回路的电源开关。PUMP是水泵回路的是水泵回路的电源开关。电源开关。Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006AVRAVR5自动电压调节器自动电压调节器铭牌：铭牌：MODEL: MDD-E05024OUT PUT: 24V 2.1AIN PUT: DC 70V135VSERIAL NO. 496480作用：作用： 在控制回路中，在控制回路中，为为APU室的冷却室的冷却风扇提供风扇提供DC24V
24、驱动电驱动电源。源。使用使用说明说明书书返回上页返回上页DC100VCopyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006APU电磁接触器与熔断电磁接触器与熔断器器使用使用说明说明书书功能简介：功能简介：此部分由主电磁接触器（此部分由主电磁接触器（K），充电接触器（），充电接触器（AK），交流熔断器（），交流熔断器（AF），），直流熔断器（直流熔断器（DF），以及中间继电器（），以及中间继电器（KBMC）构成。）构成。K，AK是是APU主回路输入端接触器。主回路输入端接触器。AF是是APU主回路输入端的限流用熔断器。主回路输入端
25、的限流用熔断器。DF是是APU中间直流回路与蓄电池充电器（中间直流回路与蓄电池充电器（PSU）回路之间的限流熔断器。）回路之间的限流熔断器。KBMC是是AK的中间继电器。的中间继电器。399V/50Hz变变压压器器整整流流单单元元(585)(584)，(583)滤滤波波电电容容DC750V逆逆变变单单元元PSUDF(705)(705D)(712)Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006中中间间电电容容电电压压检检出出中中间间电电容容电电压压检检出出中中间间电电容容电电压压检检出出过压保护放电电阻过压保护放电电阻OV
26、ROVR单元单元过压保护回路的过压保护回路的限流电阻。限流电阻。DC 2800VDC 2800VDC 2800V(509A)(505A)(510A)使用使用说明说明书书Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006放电电阻放电电阻DCHR单元单元使用使用说明说明书书功能简介：功能简介：放电电阻放电电阻DCHR单元的主要功能是：车辆单元的主要功能是：车辆停止停止运行，主变换运行，主变换装置停止工作后，通过该电阻（装置停止工作后，通过该电阻（DCHR）把滤波电容器的）把滤波电容器的剩余电力消耗掉。剩余电力消耗掉。DC 280
27、0V505A510A整整流流单单元元过过压压保保护护单单元元Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006继电器单元继电器单元返回上页返回上页使用使用说明说明书书功能简介：功能简介：主变换电源（主变换电源（CI）部分控）部分控制回路中使用的各中间继制回路中使用的各中间继电器所构成的单元。电器所构成的单元。主要功能是将主要功能是将CI控制单元控制单元输出的控制信号，通过各输出的控制信号，通过各个继电器，实现各级控制。个继电器，实现各级控制。KR1 AVR1 K 线圈NF1控制单元P241A102114100PA041335
28、RY-CN2RY-CN1Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006GRGR单元单元 本单元是中性点接地及其检测回路本单元是中性点接地及其检测回路的组成部分。的组成部分。中性点接地及其检测回路原理：中性点接地及其检测回路原理：由串连的分压电阻与串联的稳压电容并联，由串连的分压电阻与串联的稳压电容并联，再由中性点引线经限流电阻接地。使用电再由中性点引线经限流电阻接地。使用电流传感器可以检测到交流输入侧、直流侧流传感器可以检测到交流输入侧、直流侧以及三相交流输出侧的接地短路故障电流。以及三相交流输出侧的接地短路故障电流。使
29、用使用说明说明书书DC 2800V505A510A整整流流单单元元过过压压保保护护单单元元Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006NF单元单元返回上页返回上页使用使用说明说明书书功能简介：功能简介：NF单元是由单元是由NF1和和NF2，以及同步变压器，以及同步变压器T1、VDT构成。构成。uT1是（是（CI）的同步变压器。输入端为网线）的同步变压器。输入端为网线电压经过电压互感器电压经过电压互感器PT后的后的AC100V电压，电压，输出端为通往输出端为通往CI 控制单元的控制单元的AC5V电压信号。电压信号。uVD
30、T是（是（APU）的同步变压器。输入端为）的同步变压器。输入端为网线电压经过电压互感器网线电压经过电压互感器PT后的后的AC100V电电压，输出端为通往压，输出端为通往APU控制单元的控制单元的AC15V电电压信号。压信号。uNF1是主变换（是主变换（CI）的）的DC110V电源的滤波电源的滤波单元。单元。uNF2是辅助是辅助 变换（变换（APU）的）的DC110V电源电源的滤波单元。的滤波单元。Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006风扇风扇加热盘加热盘使用使用说明说明书书P- FH1,2,3分分别放置在放置在3
31、个个CI 控制单元下方。控制单元下方。P- HT6,7分分别放置在别放置在APU逆变、逆变、整流单元体整流单元体下方。下方。P- HT1,3分别放置分别放置在在OVRe单元和单元和APU控制单元下方。控制单元下方。放置在放置在APU整流器单元整流器单元的右侧。的右侧。冷却冷却APU逆逆变单元和整变单元和整流单元室。流单元室。作用：作用：风扇：冷却控制单元。风扇：冷却控制单元。加热电阻：低温起动的时候，预热控制单元。加热电阻：低温起动的时候，预热控制单元。P- HT2 放置在放置在DCPT单元下方。单元下方。P- HT4 放置在放置在 单元下方。单元下方。Copyright DTL corpor
32、ation 2006Copyright DTL corporation 2006风冷系统风机风冷系统风机返回上页返回上页冷风机冷风机轴流型轴流型接线端子台接线端子台使用使用说明说明书书强制风冷：强制风冷：用来冷却用来冷却APU的的IGBT。Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006水冷系统水冷系统 强迫水循环冷却（有添加剂）强迫水循环冷却（有添加剂） 散热功率：散热功率：100kW 循环水量：循环水量：16M3/h 入口水温：入口水温：58 出口水温：出口水温：66 冷却空气入口温度：冷却空气入口温度：42 冷却空气
33、出口温度：冷却空气出口温度：57.4 通风量：通风量：6.5m3/s使用使用说明说明书书Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006水冷系统水冷系统使用使用说明说明书书水管等部件水管等部件流量计、阀门等流量计、阀门等水箱水箱水泵水泵点点击击Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006大连帝国水泵：大连帝国水泵：CANNED MOTOR PUMPTYPE: F41-217C4HEAD:20m350Hz 380VOUTPUT:3.0kWAMP.8.
34、0A.LOCK AMP.27APOLE:2 INS.CLASS:C水冷系统水冷系统大连金元机械制水箱大连金元机械制水箱冷却液（LIQUID)：乙二醇55纯水45溶液200L返回上页返回上页Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006CICI端子台端子台3组电源输入接口组电源输入接口（至变压器副边）（至变压器副边）3组电源输出端口组电源输出端口（至（至3台牵引电机）台牵引电机）1450V/50Hz交流变压变频点点击击Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporati
35、on 2006CICI端子台结构端子台结构输输入入端端输输出出端端电流互感器电流互感器返回上页返回上页点点击击查查看看主主电电缆缆接接整整流流单单元元接接逆逆变变单单元元Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006主电缆主电缆主电缆参数：主电缆参数： 生产厂家：日立电线生产厂家：日立电线 标志：标志： WMKS-HITACHI-WMKS-HITACHI- -1500V-M1500V-MLK-2005LK-2005 WMKS- WMKS-日立日立- -强化强化-1500V-M-1500V-MLK-2005LK-2005
36、拉伸强度：拉伸强度：0.7kg/mm20.7kg/mm2以上以上 25kg/cm25kg/cm以上以上 阻燃性：阻燃性：1515秒内自然消除秒内自然消除 返回上页返回上页Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006APUAPU端子台端子台电源输入接口电源输入接口电源输出接口电源输出接口辅助接口辅助接口399V/50Hz380V/50Hz点点击击Copyright DTL corporation 2006Copyright DTL corporation 2006APUAPU端子台结构端子台结构返回上页返回上页电流互感器电流互感器入入出出至至UGR至至GR至至PNTB至逆变器至逆变器至整流器至整流器至至APU-COV至至DF至至K2至至K
