毕业设计-- 城轨车辆辅助逆变器及车载蓄电池常见故障分析

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1、 毕毕 业业 论论 文文 题题 目：目： 城轨车辆辅助逆变器及车载蓄电池常见故障城轨车辆辅助逆变器及车载蓄电池常见故障 分析分析 作作 者：者： 学学 号：号： 二级学院：二级学院： 动力工程学院动力工程学院 系系 ： 铁道机车车辆铁道机车车辆 专专 业：业： 铁道机车车辆铁道机车车辆 班班 级：级： 指导者：指导者： 评阅者：评阅者： 2013 年年 3 月月 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 中 文 摘 要 城轨车辆辅助逆变器及车载蓄电池常见故障分析 摘要 城市轨道交通车辆辅助供电系统为列车辅助设备提供电源。早期的地 铁、轻轨车辆的辅助设备主要是照明和广播等，辅助供电系统主要采用电动 发电机

2、组。随着城轨交通车辆的不断发展，人们对乘车的安全性、舒适性提 出了更高的要求，辅助供电系统的功能也日益增加。由逆变器、蓄电池及相 应都部件组成的辅助供电系统为辅助设备提供电源，它的工作状态正常与否 直接影响了整列车的功能，特别是当数列车发生辅助系统故障的时候，将引 起列车运营能力的下降，进而导致整个运营线路的中断。 关键词 辅助逆变器 蓄电池 第 1 页 共 1 页 目录 1 引言 . 1 2 地铁电动列车辅助逆变系统概述 . 1 2.1 辅助逆变系统的组成 1 2.2 辅助逆变器模块的结构组成及其特点 1 3 辅助逆变器内部控制与功能特点 5 3.1 辅助逆变器的内部控制 5 3.2 辅助逆

3、变器的功能特点 7 4 辅助逆变器的常见故障与故障原因分析 7 4.1 辅助逆变器的故障表现 7 4.2 辅助逆变器的故障原因分析 7 5 车载蓄电池的简介及故障处理 8 5.1 车载蓄电池的简介 . 8 5.2 车载蓄电池的故障处理 . 8 5 结语 10 6 致谢 11 7 参考文献12 第 1 页 共 12 页 1 1 引言引言 城市轨道交通具有运能大、能耗低、污染少、速度快、安全准点等优点，随着社 会改革开放的深入、国民经济的发展以及城镇化的演变，城市的路面交通的压力越来 越大，环境的污染也越来越严重，故而城轨交通深受人民群众的欢迎同时也是城市轨 道交通的快速建设期。 城轨列车是城市轨

4、道交通的运输工具也是城轨交通的重要载体， 在正线运营中要 确保城轨列车的正常工作，行车目的就是将乘客安全、快速、舒适的运送到目的地。 然而辅助供电系统是实现列车控制的重要系统， 它为除去牵引电机以外的所有车载设 备供电，其中单单涉及为乘客提高舒适性和方便的就有：通风机、电加热器、客室照 明、乘客导乘信息系统、客室空调通风系统等。 2 2 地铁电动列车辅助逆变系统概述地铁电动列车辅助逆变系统概述 现在的地铁列车一般在每节车厢都安装辅助逆变器，就以上海地铁的 AC01 型电 动列车为例。 2.1 2.1 辅助逆变系统的组成辅助逆变系统的组成 辅助逆变系统的组成如下图 1 所示，从左往右其组成部分为

5、：输入的电流和电压 检测模块、直流侧电容模块、放电电阻模块、过电压保护模块、辅助逆变器模块以及 最后的输出电流检测模块。大致上辅助逆变系统是由这 6 个部分组成的，其中最主要 的工作元件是辅助逆变器模块， 它由6个可关断的开关管和6个可续流的二极管组成； 过压保护模块有一个全控型开关管、两个二极管和四个电阻构成；其余几个模块的组 成就较为简单的多了，但这不代表他们的作用不大。 2.2 2.2 辅助逆变器模块的结构组成及其特点辅助逆变器模块的结构组成及其特点 上海地铁的 AC0102 型地铁车辆自从引进到现在已经运营了 10 几年了， 它的辅 助电源系统采用分散供电方式，就是说每一节列车都有一台辅助逆变器。辅助逆变器 为模块化结构， 大体上有 14 个模块。 由于其中关键模块是采用的 IPM(智能功率模块) 器件，因此也被叫做 IPM 辅助逆变器。AC0102 型电动列车的（A 车）拖车与（B、C 车）动车，其辅助逆变器因为要实现的功能不同所以在构造上也有所不同。动车的辅 助逆变器是容量为 90 kVA 的普通的二电平三相逆变器模块。它的前级是双重的升压 第 2 页 共 12 页 稳压斩波器模块。这两种模块也都是采用了 IPM 器件。 图 1 辅 助 逆 变 系 统 的 组 成 从图 2 中我们可以看出，它们