发布时间：2024-09-30 15:10:16 人气：
机供的供电
我国的机车供电电压共有两种标准，AC380V和DC600V。 目前可以进行机供的机车有东风4DF,11G型内燃机车、韶山7C、7D、7E、8、9，HXD3C型，以及天梭，九方和新造的HXD3D,HXD1D型电力机车。DC600V供电系统是25T客车、第三代25G车体有别于25K、第一代和第二代25G车体的最大特点。 在电气化区段，电力机车的列车辅助供电装置将受电弓接受的25KV单相高压交流电降压、整流、滤波，形成两套独立DC600V直流电源，两套装置分两路通过KC20D连接器向空调客车供电，供电容量2x400kW； 在非电气化区段，内燃机车发电机组发电、整流、滤波，形成两套独立DC600V直流电源，两套装置分两路通过KC20D连接器向空调客车供电，供电容量2x400kW； 空调客车通过综合控制柜自动(按车厢号分奇偶选择)将其中一路DC600V送入逆变电源装置（简称逆变器箱，型号：25T-2X35KVA+15KVA，包括两个35KVA逆变器和一个15KVA三相四线制隔离变压器）及DC110V电源装置（简称充电器箱，型号：25T-8KW+3.5KVA，包括一个8KW充电器和一个3.5KVA单相不间断逆变器）。2X35KVA逆变器将DC600V逆变成两路三相50Hz、AC380V交流电，向空调装置、电开水炉等三相交流用电负载供电；8KW充电器将DC600V变换成DC110V直流电，给蓄电池组充电的同时向照明、供电控制等直流负载供电；客室电热和温水箱采用DC600V直接加热。 采用2X35KVA逆变器供电，主要从两方面考虑：一是25T客车除空调机组外，还新增加了许多设备，单车负载容量较大；另一方面是为了适应新的运行方式，增加供电系统的可靠性和安全性。两个逆变器其中一个主要给空调机组供电，另一个给开水炉、伴热等交流负载供电；正常情况下，两个逆变器相互独立，互为热备份。但当其中一个发生故障时，由另一个负责继续向负载供电，只是部分受控负载要减载运行（如空调机组转入半冷或半热工况）。客室电热器、温水箱等电阻性负载之所以采用DC600V直接加热的方式，一方面减轻了逆变器的冬季负载，另一方面减少了电阻性负载引起的漏电流。 由于电气化区段每隔25km左右有一个分相区， DC600V电源装置在过分相区时没有输入电源，因此逆变器和充电器均没有输出；为了避免照明负载的频繁断电，所以照明采用DC110V供电，在牵引区段，由充电器向照明负载供电，而过无电区时则由安装在车下的蓄电池供电。同样，为了保证空调等控制电路的控制电器不频繁吸合和释放，控制电路也采用DC110V供电。 为了防止本车蓄电池过放或故障，保证重要负载（如轴温报警器和防滑器等）的供电，全列蓄电池通过阻断二极管并联。尾灯、共线电话等设施从延续性的角度考虑仍采用DC48V供电。
cvcf系统逆变器是怎么样的逆变器
IGBT综述 1．1 IGBT的结构特点 IGBT是大功率、集成化的“绝缘栅双极晶体管”(Insulated Gate Bipolar Transistor)。它是80年代初集合大功率双极型晶体管GTR与MOSFET场效应管的优点而发展的一种新型复合电子器件，兼有MOSFET的高 输入阻抗和GTR的低导通压降的优点。图1所示为N沟道增强型垂直式IGBT单元结构，IGBT采用沟槽结构，以减少通态压降，改善其频率特性。并采用 NFT技术实现IGBT的大功率。IGBT用MOSFET作为输入部分，其特性与N沟道增强型。MOS器件的转移特性相似，形成电压型驱动模式，用GTR 作为输出部件，导通压降低、容量大，不同的是IGBT的集电极IC受栅一射电压UCE的控制，导通、关断由栅一射电压UCE决定。 目前大部分逆变器都采用IGBT和IPM作为开关器件，由IGBT基本组合单元与驱动、保护以及报警电路共同构成的智能功率模块(IPM)已成为IGBT智能化的发展方向，将IGBT的驱动电路、保护电路及部分接口电路和功率电路集成于一体的功率器件。35 kW等级的DC 600 V逆变器一般采用1 200 V／300 A模块，IGBT和IPM分为单单元和双单元，3只双单元模块可构成i相逆变器主电路，如图2所示。 1．2 IGBT轨道车辆在供电系统中的应用 轨道车辆中广泛采用IGBT模块构成牵引变流器以及辅助电源系统的恒压恒频(CVCF)逆变器。国外的地铁或轻轨车辆辅助系统都采用方案多样的 IGBT器件。德国针对机车牵引需开发适用于750 V电网的1．7 kVIGBT和用于1 500 V电网的3．3 kV IGBT模块，简化了牵引逆变器主电路的结构。日本的700系电动车组的三点式主变流器．采用大功率平板型IGBT(2 500 V／1 800 A)，整流器和逆变器的每个桥臂可用1个IGBT元件，从而使IGBT组件在得到简化的同时，功率单元总体结构也变得紧凑。 我国引进法国Alstom公司的200 km／h动车组中，主变流器的开关使用耐压高达6 500 V／600 A的IGBT器件，辅助变流器采用开关频率为1 950 Hz的PWM技术，由3台双IGBT和相关反并联二极管组成，每台双IGBT组成三相中的一相；上海轨道交通3号线车辆是其辅助系统由电压等级为330 V的IGBT构成2点式逆变器直接逆变；广州地铁1号线车辆上的辅助系统采用IGBT双重直-直变换器带高频变压器实现电气隔离；深圳地铁一期采用6个用 作牵引逆变器的IGBT模块和2个用于制动斩波器的IGBT模块完成牵引逆变功能：天津滨海动车组主电路采用IGBT电压型三相直一交逆变器，辅助电源的 逆变器采用IGBT元件的逆变器，开关容量为3 300 V／800 A。 2 IGBT在DC 600 V中的应用 2．1 DC 600 V客车供电系统简介 DC 600 V空调客车供电系统采用机车集中整流，客车分散逆变方式，构成了整个列车的交一直一交变流供电系统。工作过程为：电力机车将25 kV电网单相交流电降压、整流、滤波成DC 600 V后给客车供电，客车根据用电设备的需要，将机车提供的DC 600 V变换成单、三相交流电及DC 110 V。系统采用两套独立供电。具有一定的冗余，客车供电的基本原理图如图3所示。 2．2 IGBT在DC 600 V供电系统逆变器中的应用 空调客车使用2个由IGBT模块组成的35 kW逆变器供电，逆变器主电路原理如图4所示，主要由下功能模块构成： (1)由KMl、KM3电磁接触器组成的输入输出隔离电路，主要功能是在逆变器、输入电路或输出负载发生故障时实施隔离，防止故障扩散。 (2)由滤波电容C1，C2组成的中间支撑电路，主要功能是滤平输入电路的电压纹波，当负载变化时，使直流电压平稳。由于逆变器功率较大，因此 滤波电容的容量较大，一般使用电解电容。由于电容自身参数的离散，使得串联的2只电容电压无法完全一致．采用电容两端并联均压电阻的方法，图4中的R1、 R2，其另一个作用是在逆变器停止工作时，放掉电容器的电荷。 (3)由R0和KM2组成的缓冲电路，工作原理为：在输入端施加电压时，先通过缓冲电阻R0对电容充电。当电容电压充到一定值时(比如540 V)，KM2吸合，将R0短路。只有电阻R0短路，三相逆变电路才能启动工作。 (4)由L1～L3和C1～C3，组成的交流滤波电路，可将逆变器输出的PWM波变成准正弦波。 (5)由V1～V6组成的桥式三相逆变主电路是逆变器的核心电路。图4为三相逆变器的主电路图，输入端为A、B，输出为U、V、W。图5中V1～V6的导通顺序，阴影部分为各个IGBT的导通时间。每一格的时间为π／3，三相线电压的波形如图5所示。由图4看出，U、V、W三者之间的相位差为2π／3，幅值与直流电压Ud相等。由此可见，只要按照一定的顺序控制6个逆变器的导通与截止，就可把直流电逆变成三相交流电。 (6)如果将方波电压按照正弦波的规律调制成一系列脉冲，即使脉冲系列的占空比按正弦规律排列，当正弦值为最大时，脉冲的宽度也最大；反之，当 正弦值为最小时．脉冲的宽度也最小，把脉冲的宽度调制的越细．即一个周期内脉冲的个数越多，调制后输出的波形越好，电动机负载的电流波形越接近于正弦波， 图6为负载波形。 3 IGBT在DC 600 V供电系统中的保护 由于IGBT的耐过压和耐过流能力较差，一旦出现意外就会损坏，因此必须对IGBT进行保护，客车DC 600 V供电系统逆变器的IGBT模块有过压、欠压保护，过流、过载、过热等保护功能。 3．1 过压和欠压保护 使用IGBT作开关时．由于主网路的电流突变，加到IGBT集电-发射问容易产生高直流电压和浪涌尖峰电压。直流过电压的产生是输入交流电或 IGBT的前一级输人发生异常所致。解决方法是在选取IGBT时进行降额设计；也可在检测m过压时分断IGBT的输入，IGBT的安全。目前，针对浪涌尖 峰电压采取的措施有： (1)在工作电流较大时，为减小关断过电压，应尽量使主电路的布线电感降到最小； (2)设置如图7所示的RCD缓冲电路吸收保护网络，增加的缓冲二极管使缓冲电阻增大，避免导通时IGBT功能受阻的问题。 对于由接触网电压的波动而造成的输出欠压，逆变器可以不停止工作，而是采取降频降压的方式，即当输人电压低于540 V时，逆变器按照Y／F=C(常数)的规律降频降压工作。 3．2 过流与过载保护 空调客车的IGBT模块逆变器具备承受电动机负载突加与突减的能力：当输出侧和负载发生短路时，逆变器能立即封锁脉冲输出，并停止工 作，IGBT产生过电流的原因有晶体管或二极管损坏、控制与驱动电路故障或干扰引起的误动、输出线接错或绝缘损坏等形成短路、逆变桥的桥臂短路等。 IGBT承受过电流的时间仅为几微秒。通常采取的过流保护措施有软关断和降低栅极电压两种。 软关断抗干扰能力差，一旦检测到过流和短路信号就关断，容易发生误动，往往启动保护电路，器件仍被损坏。降低栅极电压则是在检测到器件过流信号 时，立即将栅极电压降到某一电平，此时器件仍维持导通，使过电流值不能达到最大短路峰值，就可避免IGBT出现锁定损坏。若延时后故障信号仍然存在，则关 断器件；若故障信号消失，驱动电路可自动恢复正常工作状态．大大增强了抗干扰能力。 当逆变器的输出超过其自身的输出能力，称为过载，逆变器的过载检测靠输出侧的电流或输入侧的直流电流传感器。一般情况下逆变器的过载保护为反时限特性。即设定过载电流为额定电流的1．5倍持续1 min后保护，而低于1．5倍可延长保护动作时间。而高于1．5倍时则保护动作的时间小于1 min。 3．3 过热保护 当逆变器的散热器温度超过允许温度时，散热器的热保护继电器给出信号让逆变器的控制电路自动封锁脉冲，停止工作。通常流过IGBT的电流较大， 开关频率较高，故器件的损耗较大。若热量不能及时散掉，器件的结温将会超过最大值125℃，IGBT就可能损坏。散热一般是采用散热器，可进行强迫冷却。 实际应用中，采用普通散热器与强迫冷却相结合的措施。并在散热器上安装温度开关，可在靠近IGBT处加装一温度继电器，以检测IGBT的工作温度。同时， 控制执行机构在发生异常时切断IGBT的输入，以保护其安全。 4 结语 IGBT模块开关具有损耗小、模块结构便于组装、开关转换均匀等优点。已越来越多地应用在铁路客车供电系统中。在应用IGBT时，应根据实际情况对过流、过压、过热等采取有效保护措施，以保证IGBT安全可靠地运行。
机车牵引电动机变流器为什么要逆变
机车牵引电动机变流器逆变原因：
牵引变流器的功能是转换直流制和交流制间的电能量，并对各种牵引电动机起控制和调节作用，从而控制机车的运行，电机要求一个恒压的负载，必须要有恒定的电压供给，因而需要进行逆变。
将直流电变成交流电的变流器，有电压型和电流型两种：
①电压型逆变器：单相作用原理，由于换向要求直流侧电压Ud需保持恒定而得名。如果控制电路触发脉冲使器件F1、F2的通断次序，则交流侧可得一矩形波电压。5c该交流电压幅值为Ud,而频率可由控制回路进行调节。
②电流型逆变器：电路原理，它要求直流侧是一电流源，即Id要相对稳定,这可以采用串联电抗器Ld来达到。如果控制各强迫关断器件的导通顺序，则在电机每相绕组中可得到2π/3电角度导通的交变电流。
中国铁路需要多少台电力机车才能满足需求
百度文库有资源，你可以下载，下面文章供参考 \r\n \r\n和谐3型电力机车 \r\n HXD3型电力机车(\“和谐\”电3型)，最初曾称SSJ3型、DJ3和神龙1型，是中国铁路的干线货运用电力机车车型之一，是\“和谐型\”大功率交流电力机车系列其中一型。 \r\n编辑本段概要 \r\n 在2006年\“和谐型\”系列交流电力机车投产以前，中国铁路普遍缺乏大功率电力机车，当时只有韶山4型电力机车能达到总功率6400千瓦（2 × 3200千瓦）。随着近年中国经济持续增长，铁路货运需求也随之增加，铁道部有见及此，便需要订购能单机牵引5,000-5500吨货物的大功率机车，以应付货运需求。 \r\n大连机车于2001年起就开发大功率交流传动货运电力机车进行研究，由于当时中国缺乏制造IGBT VVVF牵引逆变器等技术，因此大连机车选择与日本东芝合作研制新型机车，并于2002年9月成立合资公司，东芝提供机车的牵引逆变器及控制系统。 这款机车使用了Co-Co六轴，即前后各一三轴转向架、每轴装有一台1,200 kW交流牵引电动机，整车输出功率为7,200 kW。首台原型车编号SSJ3-0001，后改名为DJ3，于2003年年底完成，2004年4月26日由大连厂房驶出，前往北京铁道科学研究院环形线进行试验，试验于7月4日完成，及后这辆机车一直待在大连机车厂停放至今。 2004年10月27日，铁道部与大连机车签订合同，订购60辆该型机车，新车以试验车SSJ3-0001及日本货物铁道使用的EH500型作为技术平台，其中首4辆（30001-30004）整车进口，12辆（30005-30016）散件进口组装，东芝提供原装部件，包括牵引电机等，由大连组装；其后44辆透过日本技术转移，由大连机车厂制造达至\“国产化\”。新车使用东芝提供的TT-78型转向架及4,500 V 900 A IGBT牵引逆变器，首辆机车于2006年出厂，编号DJ3-0001。 大同厂生产的HXD38001 \r\n编号由30017开始的机车为\“国产化\”车辆，使用永济YJ85A型牵引电机，首辆机车出厂曾被改称为\“神龙1型\”（SL1），不久即改称为\“和谐型\”，编号改为HXD30xxx。首辆国产化机车于2006年12月8日出厂及交付使用。 2006年，铁道部加订了180台HXD3型机车，使其数量增至240台。截至2008年1月，大连厂及二七厂已合计生产了200多台HXD3。当中有部份机车由二七厂协助制造，二七厂制造的首辆该型机车（编号HXD30061）于2006年12月28日出厂，这批180台机车已于2008年4月完成生产。 2008年2月18日，铁道部再向大连增购400台HXD3，总值近60亿元人民币。由于大连机车需同时应付HXN3型内燃机车和HXD3B型电力机车的研制和生产，生产能力紧张，而大同电力机车有限责任公司的HXD2型电力机车的生产任务在2008年 正在组装的HXD3机车 \r\n12月15日完成，因此根据北车集团的统一部署，北车集团下属大同电力机车有限责任公司(大同机车厂)开始按照由大连厂提供的图纸生产HXD3型电力机车，编号为HXD38xxx。 2009年10月22日，中国北车集团在前三次与铁道部签署640台大功率交流传动和谐D3型电力机车的基础上，再次获得400台和谐电3型大功率交流传动6轴7200千瓦电力机车采购合同，合同总金额57.1亿元。截至目前，中国北车已累计获得1040台HXD3型电力机车订单。 \r\n编辑本段SSJ3型机车 \r\n SSJ3是韶山交3的意思,交代表交流电力,是HXD3型电力机车的前身。 SSJ3型电力机车 \r\n大连机车于2001年起就开发大功率交流电传动货运电力机车进行研究，2001年6月正式申报开发项目并获铁道部批准，最初定型为SSJ3，总体主管设计师是刘会岩。由于当时中国缺乏制造IGBT VVVF牵引逆变器等技术，因此大连机车选择与日本东芝合作研制新型机车，并于2002年9月成立合资公司，由东芝提供机车牵引逆变器及控制系统。 SSJ3型交流电力机车在研制过程中采用了集成化、模块化的设计，车体采用框架式整体承载结构和标准化司机室，车体外观是在韶山7E型电力机车基础上略作调整。走行部为两个三轴转向架，轴式Co-Co，使用东芝的大功率逆变器，六轴每轴装有一台1,200 kW 交流电牵引电动机，整车输出功率为7,200 kW。技术上，SSJ3型机车是中国铁路机车首次采用轴控技术，而非架控技术。架控方式即是当转向架中有一台牵引电动机出现故障时，机车只能关闭整个转向架上的所有牵引电动机，并损失一半牵引力，但采用轴控技术的机车在同样情况下就可以单单关闭故障电动机，三轴转向架其它未故障的两台电动机继续运作，机车牵引力仅损失六分之一。另外其较长的固定轴距令机车通过较小曲线半径线路时也能发挥较好的性能。机车制动系统基础制动使用盘式制动、电制动采用再生制动。 首台原型车编号SSJ3-0001，于2003年年底完成，2004年4月26日由大连厂下线，并先后前往同蒲铁路和北京铁道科学研究院环形线进行一系列试验，试验于7月4日完成。至2005年5月至6月间，SSJ3-0001车前往遂渝铁路参与\“遂渝线200km\/h提速综合试验\”，负责货物列车试验、双层集装箱列车试验和5000吨货物列车制动试验，其中试验时牵引3100吨货车最高速度达到136km\/h。及后这辆机车一直待在北京环铁，至2008年送回大连厂。 \r\n编辑本段车辆配属 \r\n 现时这些机车大多数均配属上海铁路局及武汉铁路局、北京铁路局、济南铁路局、西安铁路局等， HXD3型电力机车正在牵引5500吨重载货运列车 \r\n2007年4月起投入货运服务，主要行走京沪线、京广线等。 另外，为了缓解目前我国铁路电力客车运力不足的状况，部分HXD3开始于2009年担当客运牵引任务，并且部署到某些客运机务段，如上海铁路局上海机务段等。 首240辆HXD3型机车分别配属上海铁路局南京东机务段（125台）及武汉铁路局江岸机务段（115台），2007年4月起投入服务，成为中国铁路第六次大提速中干线货运重载、快捷运输的主型电力机车，主要担当牵引京沪线、京广线上的5500吨重载货物列车，并接替了一些由美国制ND5型柴油机车牵引的货运车次。 在2008年8月起出厂的第三批新机车（HXD 30241～）中，目前已出厂的大多数被分配予上海铁路局南京东机务段和北京铁路局丰台机务段，一部分配属于郑州铁路局郑州机务段、武汉铁路局江岸机务段和济南铁路局济南西机务段青岛运用车间。 2008年12月10日起，上海铁路局上海机务段开始支配少部分南京东机务段的HXD3型机车，担当部分沪昆铁路上海南 - 株洲间的旅客列车机车交路。 由大同厂制造的首批机车（HXD 38001～）会于2009年底起配属济南铁路局。 目前HXD3所配属的机务段有：上局宁东段、武局江段、郑局郑段、京局丰段、济局西段、广铁株段、西局新段、西局西段、兰局兰段、南局向段。 \r\n编辑本段车辆技术 \r\n牵引电动机 \r\n HXD3型机车使用六台YJ85A型交流电牵引电动机，该型电机由东芝负责设计，永济电机引进相关技术进行生产，每台输出功率1,200 kW。首批永济厂批量生产的YJ85A电动机为数312台，于2006年12月完成交付。 至2007年12月20日，永济厂在2007年全年共生产了1158台YJ85A型牵引电动机供193辆HXD3机车使用。 由于日本的新型电力机车主要使用功率较小的牵引电动机，负载轴重相对较轻，对轨道的压力比较小，所以路况不好的线路上也可以营运。 \r\n驱动装置 \r\n HXD3型电力机车均装配了六组由德国福伊特提供的SET-553型驱动装置。2006年，铁道部向福伊特批出总值1,450万欧元的合同，订购1,440组驱动装置，供首240辆机车使用。其中驱动装置的从动及主动齿轮已先后于2007年及2008年实现国产化。 \r\n编辑本段技术指标 \r\n 传动方式 交直交 轴式 Co-Co 轴重 23+2t 总重 138t（+3%，-1%，23t轴重） 150t（+3%，-1%，25t轴重） 轨距 1435mm 机车前后轴中心距 20846mm 车体底架长度 19630mm 机车宽度 3100mm 机车高度 4100mm （新轮） 机车全轴距 14700mm 转向架固定轴距 2250+2000mm 车轮直径 1250mm（新轮） 1200mm（半磨耗） 1150mm（全磨耗） 受电弓滑板工作范围 5200mm~6500mm 功率因数 （机车发挥10%以上功率时）≥98% 启动牵引力 520kN(23t轴重) 570kN(25t轴重) 最高速度 120km\/h 持续功率 7200kW 持续速度 70km\/h(23t轴重) 65km\/h(25t轴重) 持续牵引力 （半磨耗轮） 370kN(23t轴重) 400kN(25t轴重) 电制动方式-再生制动 电制动功率 7200kW（65km\/h或70km\/h~120km\/h) (23t\/25t轴重） 最大电制动力 370kN（65km\/h~120km\/h）（23t轴重） 400kN（70km\/h~120km\/h）（25t轴重） \r\n编辑本段运用情况 \r\n 配属上海铁路局的HXD3型机车多次被发现牵引旅客列车，其中包括知名的1461\/2次(上海-北京)。因 \r\n此，有消息推测，部分上海铁路局所属HXD3将把机车厕所改造为向客运列车供电的供电柜，以改善韶山7E型、韶山8型、韶山9型等准高速机车供电机车不足的问题。已有部分新造HXD3机车配属沈阳铁路局沈阳机务段，牵引接触网下部分限速120km\/h车辆(绿皮车)。
HXD1型电力机车的改进
深度国产化的HXD1型7056号机车深度国产化机车
根据铁道部的要求，株洲电力机车有限公司在首批HXD1型电力机车基础上，研制了“深度国产化”的HXD1型电力机车，机车编号由1001起排序，机车采用南车株洲电力机车研究所、株洲南车时代电气自主开发的牵引逆变器和微机控制系统，替代了原来使用的西门子公司产品，有效降低了机车生产成本；司机室外观也有所改变。首台深度国产化机车（1001）于2012年3月在株洲下线，同年4月到达北京环形铁道试验基地进行各项试验，同年6月1日，机车完成环铁试验，顺利通过了特性试验、温升试验、自动过分相等试验项目。2012年6月16日，HXD1型1001、1002号机车到达武汉铁路局江岸机务段，开始投入正线运行试验。2012年7月12日起，1001、1002号机车在京广线武汉北（武昌南）至株洲北间进行运用考核，担当行包列车的牵引任务。2012年12月底，南车资阳机车有限公司按照南车株机公司提供的图纸，试制了深度国产化HXD1型电力机车，机车编号由6001起排序，并赴北京环形铁道进行试验。自2013年1月18日起，深度国产化HXD1型电力机车襄渝铁路正式投入运用，担当襄阳北至达州间货物列车牵引任务，牵引定数为4500吨，首批50台机车（1001～1050）将陆续配属武汉铁路局襄阳机务段。
HXD1型7004号神八电力机车
神华集团机车
主营煤炭开采、运输的中国国家企业神华集团拥有包神铁路、神朔铁路、朔黄铁路（含黄万铁路）、大准铁路、宁东铁路五条自营煤运铁路，铁路运营里程约1600公里。在刘志军任中国铁道部部长时期，因神华集团所投资的自营铁路并非由中国铁道部控股，刘志军不满神华集团打破了铁路“全路一盘棋”的局面，因此神华集团在机车车辆采购上一直受到来自铁道部的种种限制，引进大功率交流传动电力机车的计划迟迟未能实现，而仅被批准采购韶山4B型直流传动电力机车。2011年初，盛光祖接替被免职的刘志军出任铁道部部长后，拟加快转换铁路经营机制，开始将设备采购、招投标的权力下放给了企业。随着神华集团与铁道部之间的沟通获得改善，神华集团开始大力投资铁路业务。2011年9月8日，中国神华能源股份公司与中国南车股份公司在北京签署战略合作框架协议，中国南车集团将开发适合神华集团铁路的机车车辆。株洲电力机车有限公司将与神华集团合作，在深度国产化的HXD1型电力机车基础上研制2种大功率交流传动电力机车，分别为9600千瓦的双节八轴电力机车（机车编号由7001起排序）、14400千瓦的三节十二轴电力机车，机车采用国产牵引逆变器、微机控制系统和DK-2型制动系统。2013年1月15日，神华八轴大功率交流电力机车在朔黄铁路上线投入试运行。同年2月4日，神华集团订购的八台“神华号”八轴交流电力机车全部投入使用。
牵引逆变器的作用是什么
牵引逆变器的作用是什么牵引逆变器的作用是什么，逆变器是把直流电能转变成交流电，通俗的讲就是逆变器是一种将直流电转化为交流电的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。以下分享牵引逆变器的作用是什么？
牵引逆变器的作用是什么1牵引逆变器
简介：牵引逆变器是城市轨道交通车辆的心脏，其性能的优劣直接影响到城市轨道交通车辆的运行能力、运输能力、耗电量等等。
上个世纪90年代末，随着大功率电力电子技术的不断进步与发展，车辆牵引电气系统也在不断地更新与发展。牵引逆变器中的电子器件经历了半控型晶闸管(SCR、、全控型晶闸管(GTO、及绝缘门极双极型晶体管(IGBT、的发展过程。
牵引逆变器采用热管走行风冷。对于大功率电力电子器件的散热方式有多重，如强迫风冷，水冷，油冷等，其中还油冷及水冷系统较为复杂，强迫风冷产生较大的噪声。采用热管散热既保留了风冷散热器结构简单、维护方便的特点，又保证了散热效率，而且无噪声、无污染。
牵引逆变器的保护和作用
在设计牵引逆变器时，既要充分发挥逆变器的输出能力，又要保证其可靠性，所以逆变器的保护设置非常重要。
1、逆变器控制机保护
2、触发脉冲级保护
3、元件级保护
在设计牵引逆变器时,为保证其可靠性,保护设置非常重要。逆变器的保护分为3级,即逆变器控制级保护、触发脉冲级保护和元件级保护。第1级保护的种类比较多,主要包括逆变器的输入、输出电流过流,电压的过压、欠压,逆变器的温度、电机过电流及相电流不平衡等保护;第2级保护主要为IGBT元件提供稳定而可靠的触发脉冲;
第3级保护是为IGBT元件的本身特性设定的,也称驱动级保护,用于防止IGBT元件的损坏。本牵引逆变器设有各级保护功能,其中轻微故障引起的保护动作在系统恢复正常后或主控制器操作回零后自动复位。
控制方式
牵引逆变器的控制方式经历了凸轮调阻、斩波调压和调频调压(VVVF、三大方式。
由于VVVF交流传动系统具有诸多优点及其技术上已趋成熟，采用VVVF交流传动系统的地铁、轻轨车辆已在世界各国新建地铁、轻轨系统中广泛应用，成为现在地铁、轻轨车辆的主流。
主电路
目前，城市轨道交通车辆牵引逆变器 的典型主电路主要有以下3种：一种是采用1个变流器模块驱动4台牵引电机(1C4M、的车控方式的主电路;一种是采用2个变流器模块驱动4台牵引电机(2C4M、的架控方式的主电路;一种是采用2个变流器模块驱动4台牵引电机(2C4M、的车控方式的主电路。
供电制式
目前供电制式主要有2种：一种是DC 750V供电电压制式，另一种是DC 1 500V供电电压制式。
牵引逆变器主要由2个相同的IGBT变流器模块构成，还包含有控制箱、传感器等部件。牵引逆变器所有对外控制连接器均采用密封结构;3个隔舱采用门锁结构设计，每个隔舱都设计一个密封门，不仅防水防尘，而且使得部件的安装和维护、拆卸更加方便;主电路的输入输出电缆通过电缆夹由铜接头压接，因此使得整柜密封完全能够满足车底设备防护 等级IP54的`要求。
牵引逆变器的作用是什么2牵引变流器由：四象限斩波器、中间电压电路、制动斩波器、脉冲宽度调制逆变器四部分组成。作用是：转换直流制和交流制间的电能量，把来自接触网上的1500V直流电转换为0-1150V的三相交流电，通过调压调频控制实现对交流牵引电动机起动、制动、调速控制。
随着电力电子技术发展，牵引变流器在轨道车辆中的应用也在不断地进步与发展。其中IGBT、GTO、IPM器件属电压驱动的全控型开关器件，脉冲开关频率高、性能好、损耗小，且自保护能力也强。
①电压型逆变器：单相作用原理如图5中a所示，由于换向要求直流侧电压Ud需保持恒定而得名。如果控制电路触发脉冲使器件F1、F2的通断次序如图5中b，则交流侧可得一矩形波电压如图5中c。5c该交流电压幅值为Ud,而频率可由控制回路进行调节。图5中a中的c为支撑直流电压用的支撑电容，D1、D2为当负载电流和电压不同相时做续流用的续流二极管。
异步牵引电动机起动时要求逆变器供出幅值可变的、接近正弦的低频电压,这可用分谐波调制法控制F1、F2的通断顺序来达到。电压型逆变器在控制电路作用下能顺利地转入再生制动。利用这一可逆性又可制成交-直-交电力机车电源侧变流器，它能提供恒定的中间环节直流电压，又可调节交流电网侧的功率因数和改善电流波形，这就是电压型四象限变流器。
②电流型逆变器：电路原理如图6中a,它要求直流侧是一电流源，即Id要相对稳定,这可以采用串联电抗器Ld来达到。如果控制各强迫关断器件的导通顺序(图6中b)，则在电机每相绕组中可得到2π/3电角度导通的交变电流(图6中c)。
在低频起动时为了避免因 2π/3矩形波电流而造成过大的电机力矩脉动，也可采用电流分谐波调制方法。电流型逆变器只能调频不能调压，调压功能由电源侧交－直变流器来完成。电流型逆变器已在地铁车辆上应用。
交流-交流变流器 不需经过直流中间环节,可直接将单相交流电变成三相可调频的交流电。这种变流器中较成功的是用次驱动同步型牵引电动机的两组三相反并桥式系统，它在原理上类似一电流型直-交逆变器,并借助于电源和负载电势进行换向。这种类型的变流器已在苏联ВЛ83型电力机车上应用。循环变流器是另一种降频交-交变流器,是燃气轮机车电传动系统可以选择的一种设备。
牵引逆变器的作用是什么3正弦波逆变器与普通逆变器有什么不同
纯正弦波逆变器功能参数要求严格，价格较高，用于对波形参数要求较高的电子电路。而普通逆变器是正弦波、方波、杂波等成分的杂合波形，对于一般用电器可以使用，价格较低。
1、正弦波逆变器输入电路
逆变器的输入通常是直流电，或市电经过整流滤波得到的直流电，这些直流电包括直流电网、蓄电池、光伏电池以及其他方式得到的直流电，通常这些电能不能直接作为逆变器输入侧电压，而是通过一定的滤波电路和EMC电路之后才作为逆变器的输入。
2、逆变主电路
逆变器主电路是由功率开关器件组成的功率变换电路，主电路的结构形式分很多种，不同的输入输出条件下，主电路形式也不相同，每种功率变换电路都有它的优缺点，在实际设计中应考虑最合适的电路拓扑作为主电路结构。
3、控制电路
控制电路按照逆变器输出的要求，通过一定的控制技术产生一组或者多组脉冲电压，通过驱动电路作用于功率开关管，使功率开关管按照指定的次序导通或者关断，最终在主电路输出端得到所需的电压波形。控制电路的作用对于逆变系统至关重要，控制电路的性能直接决定了逆变器输出电压波形的质量。
4、输出电路
输出电路一般包括输出滤波电路和EMC电路，如果输出为直流电，应在后面加入整流电路。对于隔离输出的逆变器，输出电路前级还应有隔离变压器。根据输出是否需要稳压电路，可将输出电路分为开环和闭环控制，开环系统输出量只由控制电路决定，而闭环系统中输出量还受反馈回路影响，使输出更加稳定。
5、辅助电源
控制电路与输入输出电路的某些部分或芯片有特定的输入电压要求，辅助电源可满足电路中特定的电压需求。通常情况下辅助电源由一个或几个DC-DC变换器构成，对于交流输入的场合，辅助电源由整流后的电压与DC-DC变换器组合完成。
6、保护电路
保护电路通常包括输入过压、欠压保护、输出过压、欠压保护、过载保护、过流和短路保护。对于在特定场合工作的逆变器还有其他保护，如在温度很低或者很高的场合需要有温度保护，在某些气压变化的情况下还要有气压保护，在潮湿的环境中要有湿度保护等。
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