CRH5型动车组充电机控制电源板的改进.pdf

设计制造
铁道车辆第52第7期2014年7月
文章编号:10027602(2014)07001901
CRH5型动车组充电机控制电源輙的改进
张国芹,康成伟
(长春軌道客车股份有限公司技术中心,古林长春130062)
中图分类号:U270.381
文献标志码:B
RH5型动车组充电机(以下简称充电机)为动车
组的控制系统及蓄电池组提供电源。经长期运用发
故障分析
现,允也机的故障率偏高,其故障点主要集中在控制也
在应用过程中发堄,充也机的故障点主要集中在
源板上.。木文将对控制电源板的常见枚障进行分析,控制电源板上.而电源板的故障主要是由前级降压变
并提出改进措施。
压器失效、支撑电谷炸裂及后级电源模块损坏引起的。
1基本功能和下作原理
动车所的实车测试结果显示,列车在特定运行况ド,
如经过接触网分相区吋,充电机的交流输入会发生大
允电机将来自辅助逆变器的3AC400V、50Hz幅度畸变,导致电源板的电压輸入超出也源板的过压
的电源,通过交流滤波、T频輅流、高频DC-D)C转换、承受能力,经此输入电压多次击后?致使电源板内部
高频变压器隔离降压、颕整流等环节,变换为额定输入设备失效,不能正常输出,最终导致充电机故障。
DC24V输出,其输出最大功卒为15kW。究电机其
备限流充电、限流输出和恒功能,按照一定的特性3散障解决方案
线为蓄电池充电,釆用Pt100传感器采集蓄电池温度,
针对故障失效原冈,结合输入电压畸变闪素,最初
充电日标电压根据蓄电池温度进行补偿,同时为载设计增加了浪涌保护和吸收装置,但山于输入电压的
DC24V用也设备供也
畸变周期长、能量人、超出浪涌吸收也路的容量极限,
究电机采用了零电压软开关(ZVS)调制技术,县无法起到有效的保护仵用
备开关率高、体积小、噪声低、效率高等优点。
CRH5型动车组可由蓄电池提供稳定的DCこ24V
图1为改进前充电机控制电源板原埋图。充电机电源,故而可对充电机的电源板输人部分进行改造:在
的3AC100V输入电压通过工频变压器降压为AC有3AC100V情況下,若无蓄电池,输入电源山3AC
V,通过顺整流、直流也容低通滤波后转换为DC400V提供;岩有蓄也池,则输入也源由蓄也池DC24
0V,再通过降压型电源模块稳定输出DC12V,供充V提供。这保证了充电机在有交流输人、无蓄电池时
电机控制系统(如传感器、CIPU、外围1/O、A/D电路仍可正常启动工作;而在蓄电池投入时,优先使用蓄电
等)使用。
池为电源板供电,将交流输入作为电源板「作允许
的启动信号,这就避兔∫交流输人畸变对电源板的冲
击和损环。电源板改进后的原理图如图2所示。
)?本
交流输入
图1改进前电源板原理图
充电机控制系统不需要外部蓄电池等直流电源即
可启动工作,输入3AC400V后,即可实现充电机D
蕃电池
24V输出
收稿口期:2013-11-15;修订口期:2014-03-18
图2改进后电源板原理图
作者简介:张国片(1982),女,工程师
(下转第34页)
19
铁道车蝸第52卷第7期2014年7月
俗
778
1900
10920
底架组成:2.转向架;3.空气制动装置:4.午钊缓冲装置:5.于制动装置
图1出口委内瑞拉平车结构
戗面箱形梁;小横梁为冷弯槽形钢;底架上铺设厚8mm荷试验以及体垂向孪曲刚度试验。试验最大应力值
的高强度耐人气腐蚀钢地板。采用整体式神击座利直径为202.7MPa,发生在重车纵向合成下况,位于枕中节
为403mm的整体式上心盘,材质均为C级钢
点补强板处。车体所有应力测点在各和工況单独作用
4.2空气制动装置
以及按照最大可能组合合成后的应力均小于相应材料
空气制動装置采用符合AAR标准的 Wabtec AB-的许用应力。重向静载荷试验时,中梁中央处相对于
DX型带ELX阀的双管空气制动系统。主要配件有控心盘处的挠度为10.03mm,中梁挠跨比为0.838/900
制阀、制动缸、瓦间隙调整器、一位保持阀、AB-1型小于TB/T1335-1996的推荐值(1/90)。试验结果
双向止回阀、双室储风缸、空重车自动调樫装置等。
表明,车体静强度和垂向弯曲刚度满足TB/T1335
4.3手制动装置
1996的要求
采用手轮直径为400mm的FSW刑手制动机,安5.2曲线通过模拟试验
装于车辆1位端
为检验最小曲线半径上车钠与车辆之间的同隙、
4.车钩缓沖装置
车体与转向架所有部件之问的间隙,防止车辆在极限
工況下发牛.十涉,进行了曲线牛辆摆动模拟试验。试
车辆两端装E级钢17型车钩,采川MT-2型验结果表明,在所有模拟曲线「况中,转向架与年体之
缓冲器,配会采用17刑从板和钩尾框等
河、辆间无干涉此象,并且制动软管没有出现拉扯和
4.5转向架
打结现象。因此,该车曲线通过能力满足最小出线半
采用装用常摩擦减振装置的控制型2F轴铸钢三径200m的使用要求
大件式货乍转向架。采用两级劇度悬拄系统,棊础制5.3单车试验及闻瓦压力试验
动装置采用滑槽式单侧闸瓦制动装置,采用组合式制
单试验结果表明:制动系统满足AARS401
动梁。摇枕、侧架材质均为AAR一C级钢,斜楔材质
2006《货车制动机基本设计数掃》的要求。
为贝氏体球墨铸铁
闻瓦压力试验结粜显示:空车制动率为20.77%
试验
满足AARS401-2006中で牛制动卒为15%~32%
的要求;重车制动率为12.16%,满足AARS401
5.1车体静强度试验
2006中重制动率为11%~14%的要求;手制动悴为
按照TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试11.2%,满足AARS401-2006中手制动率不小于
验鉴定规范》要求,眉山公同对出?委内瑞拉平车进10%的要求
行了纵向载试验、垂向载荷试验、顶车试验、扣转载
(辑:郭晖)
(上接第19页
流输入,则允许充电机工作,K2继电器吸合.K1继电
改进后增加了继电器K1、K2及其相关电路,其中器吸合,K1常闭触点动作断开交流输入,由蓄电池提
K1为DC24V线圈继电器,K2为AC230V线圈继供输入电源?通过1C/IC电源模块输出制电源
电器。其工作模式分为以下2种
(1)当充电机仅有3AC400V输入、尢蓄化池4结東语
接时,充电机控制电床由交流输人变换获得,通过
经过试验和批量装车运行验证,改进后电源板的
DC/DC电源模块输出控制电源
故障率明显下降,性能稳定可靠。
2)当充电机有蓄电池DC24V投入叫,如有交
(编辑:颜纯)