CN107856548A

CN107856548A - 动车组头尾车的牵引集成单元

Info

Publication number: CN107856548A
Application number: CN201711043760.0A
Authority: CN
Inventors: 高永军; 丁巧娅; 沈晟; 卫钢; 唐子辉; 胡明庆; 赵爱萍; 赵亚丽
Original assignee: CRRC Yongji Electric Co Ltd
Current assignee: CRRC Yongji Electric Co Ltd
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2018-03-30

Abstract

本发明涉及动车组牵引装置，具体为动车组头尾车的牵引集成单元。解决现有分散布置的动车组牵引***存在的诸如不能灵活编组、集成度差等问题。该牵引集成单元由牵引辅助变流器、公共冷却单元、牵引变压器、顶部框架构成，牵引辅助变流器、公共冷却单元、牵引变压器依次排列固定在顶部框架的下部，牵引辅助变流器和公共冷却单元之间、牵引变压器和公共冷却单元之间通过水冷管路和电缆进行连接，牵引辅助变流器和牵引变压器之间通过电缆进行连接。牵引辅助变流器集成在一个箱体内，采用模块化设计。因为头车和尾车带有整套牵引设备，因此安装此牵引集成单元的头车或尾车可单独运行。

Description

动车组头尾车的牵引集成单元

技术领域

本发明涉及动车组牵引装置，具体为动车组头尾车的牵引集成单元。

背景技术

现有动车组的牵引***主要由牵引变压器、牵引辅助变流器、牵引电机等部件构成，其主电路原理图如图1所示，电网电压经牵引变压器降压后进入牵引变流器，牵引变流器包括四象限整流器和牵引逆变器，辅助变流器从牵引变流器的中间直流回路取电，输出采用工频隔离；牵引逆变器给动车组的牵引电机供电，辅助变流器给列车辅助负载供电。牵引变压器、牵引变流器、辅助变流器布置在不同的车厢下，通过电缆进行电气连接，实现动车组的牵引和制动功能。具体为：牵引变压器（即主变压器）安装于3车和6车下，牵引变流器安装于2车、4车、5车和7车下，辅助变流器安装于1车、3车、6车和8车下。受电弓取电25kV经过3车、6车下的牵引变压器降压,变压器输出通过2车、4车、5车、7车的牵引变流器，从而控制电机。这种分散布置的动车组牵引***存在如下缺陷：1）牵引***各电气设备间通过固定的电线电缆连接，因此无法实现灵活编组。2）集成度差，牵引***各设备在不同车下，电气连接线路长，杂散电感高，损耗大，效率低。3）体积大，重量重。

发明内容

本发明解决现有分散布置的动车组牵引***存在的问题，提供一种动车组头尾车的牵引集成单元。

本发明是采用如下技术方案实现的：动车组头尾车的牵引集成单元，由牵引辅助变流器、公共冷却单元、牵引变压器、顶部框架构成，牵引辅助变流器、公共冷却单元、牵引变压器依次排列固定在顶部框架的下部，牵引辅助变流器和公共冷却单元之间、牵引变压器和公共冷却单元之间通过水冷管路和电缆进行连接，牵引辅助变流器和牵引变压器之间通过电缆进行连接。公共冷却单元为牵引变压器、牵引辅助变流器提供温度、压力适宜的循环冷却介质，为牵引变压器、牵引辅助变流器安全可靠运行提供工作条件。

从顶部框架向下俯视牵引辅助变流器，牵引辅助变流器由前排从左至右排列的牵引控制单元平台箱、风机平台箱、辅助功率平台箱、接触器平台箱，中排从左至右排列的端子平台箱、变压器电抗器平台箱、中央线槽平台箱，后排从左至右排列的辅助控制单元平台箱、电阻平台箱、牵引功率平台箱构成；各平台箱的相邻接触面（包括左右接触面和上下接触面）相互固定；端子平台箱中安装负载接触器MK、牵引变流器输出的电流传感器和输出端子、辅助变流器输出的电流传感器及输出端子；牵引控制单元平台箱中安装牵引控制单元；电阻平台箱中安装主电路中所有的电阻，牵引功率平台箱中安装整流模块4QC1、4QC2、牵引逆变模块INV和牵引中间支撑电容FC1；中央线槽平台箱中安装水冷管路、电压传感器、其它电流传感器（除牵引变流器输出的电流传感器和辅助变流器输出的电流传感器外的其它电流传感器）；接触器平台箱中安装主接触器K1、K2，辅助供电接触器KAUX；辅助功率平台箱中安装辅助功率模块AUXINV及辅助支撑电容FC2；风机平台箱中安装辅助通风机，对纵向的变压器电抗器平台箱中的辅助变压器IVTR、交直流电抗器及电阻平台箱中的电阻进行散热；变压器电抗器平台箱中安装辅助变压器IVTR、直流电抗器DCL、交流电抗器ACL；辅助控制单元平台箱中安装辅助控制单元。

本发明所述的动车组头尾车的牵引集成单元实现了牵引变压器、牵引变流器和公共冷却单元三者的集成，实现了牵引辅助变流器与牵引变压器的公共冷却（共用一个冷却单元）。牵引集成单元集成度高，整体运输，整体装配，用户装配方便。电线电缆明显减少，降低了电磁干扰，提高了可靠性。由于动力车含有整套牵引***，可灵活编组，头尾车带全套动力可单独运行。线路连接短，损耗小，效率明显提高。牵引集成单元体积和重量明显减少，适应了目前对轨道交通车辆小型化和轻量化的要求。牵引集成单元整体装配在动车组动力车的底部，吊挂安装。

牵引辅助变流器集成在一个箱体内，采用模块化设计，合理布局，压缩部件的体积、重量以满足装置的尺寸、重量要求，同时便于安装维护。

该牵引集成单元用于头车和尾车，头车和尾车具备中间动车一半的动力，因为头车和尾车带有整套牵引设备，因此安装此牵引集成单元的头车或尾车可单独运行。

附图说明

图1为动车组牵引***的主电路原理图；

图2为本发明所述动车组头尾车的牵引集成单元结构示意图；

图3为牵引辅助变流器的结构示意图（图3为图2中的牵引辅助变流器的俯视图）；

图4为牵引辅助变流器中相邻平台箱的一个铆接面的结构示意图；

图5为图4的侧视图；

图6为牵引辅助变流器中相邻平台箱的另一个铆接面的结构示意图；

图7为图6的侧视图；

图8为牵引辅助变流器中相邻平台箱的铆接面的连接结构示意图。

图中：1－牵引辅助变流器，2－公共冷却单元，3－牵引变压器，4－顶部框架，5－端子平台箱，6－牵引控制单元平台箱，7－电阻平台箱，8－牵引功率平台箱，9－中央线槽平台箱，10－接触器平台箱，11－辅助功率平台箱，12－风机平台箱，13－变压器电抗器平台箱，14－辅助控制单元平台箱，15－铆螺母，16－圆孔，17－自攻螺栓。

具体实施方式

动车组头尾车的牵引集成单元，由牵引辅助变流器1、公共冷却单元2、牵引变压器3、顶部框架4构成，牵引辅助变流器1、公共冷却单元2、牵引变压器3依次排列固定在顶部框架4的下部，牵引辅助变流器1和公共冷却单元2之间、牵引变压器3和公共冷却单元2之间通过水冷管路和电缆进行连接，牵引辅助变流器1和牵引变压器3之间通过电缆进行连接。牵引辅助变流器1、公共冷却单元2、牵引变压器3和顶部框架4之间分别通过若干M6的螺栓进行紧固。顶部框架4用于吊挂其它三个部件，采用焊接结构。

从顶部框架4向下俯视牵引辅助变流器1，牵引辅助变流器1由前排从左至右排列的牵引控制单元平台箱6、风机平台箱12、辅助功率平台箱11、接触器平台箱10，中排从左至右排列的端子平台箱5、变压器电抗器平台箱13、中央线槽平台箱9，后排从左至右排列的辅助控制单元平台箱14、电阻平台箱7、牵引功率平台箱8构成；各平台箱的相邻接触面（包括左右接触面和上下接触面）相互固定；端子平台箱5中安装负载接触器MK、牵引变流器输出的电流传感器和输出端子、辅助变流器输出的电流传感器及输出端子；牵引控制单元平台箱6中安装牵引控制单元；电阻平台箱7中安装主电路中所有的电阻，牵引功率平台箱8中安装整流模块4QC1、4QC2、牵引逆变模块INV和牵引中间支撑电容FC1；中央线槽平台箱9中安装水冷管路、电压传感器、其它电流传感器（除牵引变流器输出的电流传感器和辅助变流器输出的电流传感器外的其它电流传感器）；接触器平台箱10中安装主接触器K1、K2，辅助供电接触器KAUX；辅助功率平台箱11中安装辅助功率模块AUXINV及辅助支撑电容FC2；风机平台箱12中安装辅助通风机，对纵向的变压器电抗器平台箱13中的辅助变压器IVTR、交直流电抗器及电阻平台箱7中的电阻进行散热；变压器电抗器平台箱13中安装辅助变压器IVTR、直流电抗器DCL、交流电抗器ACL；辅助控制单元平台箱14中安装辅助控制单元。具体实施时，各平台箱的相邻接触面（包括左右接触面和上下接触面）相互铆接固定。相邻平台箱的一个铆接面上铆有铆螺母15（见图4、5），相邻平台箱的另一个铆接面上开有位置与铆螺母15位置对应的圆孔16（见图6、7），铆接时自攻螺栓17穿过另一个铆接面上的圆孔16拧入铆螺母15，铆接时加锥形垫圈（见图8）。

Claims

1.一种动车组头尾车的牵引集成单元，其特征在于由牵引辅助变流器（1）、公共冷却单元（2）、牵引变压器（3）、顶部框架（4）构成，牵引辅助变流器（1）、公共冷却单元（2）、牵引变压器（3）依次排列固定在顶部框架（4）的下部，牵引辅助变流器（1）和公共冷却单元（2）之间、牵引变压器（3）和公共冷却单元（2）之间通过水冷管路和电缆进行连接，牵引辅助变流器（1）和牵引变压器（3）之间通过电缆进行连接。

2.根据权利要求1所述的动车组头尾车的牵引集成单元，其特征在于牵引辅助变流器（1）、公共冷却单元（2）、牵引变压器（3）和顶部框架（4）之间分别通过若干M6的螺栓进行紧固。

3.根据权利要求1或2所述的动车组头尾车的牵引集成单元，其特征在于从顶部框架（4）向下俯视牵引辅助变流器（1），牵引辅助变流器（1）由前排从左至右排列的牵引控制单元平台箱（6）、风机平台箱（12）、辅助功率平台箱（11）、接触器平台箱（10），中排从左至右排列的端子平台箱（5）、变压器电抗器平台箱（13）、中央线槽平台箱（9），后排从左至右排列的辅助控制单元平台箱（14）、电阻平台箱（7）、牵引功率平台箱（8）构成；各平台箱的相邻接触面相互固定；端子平台箱（5）中安装负载接触器（MK）、牵引变流器输出的电流传感器和输出端子、辅助变流器输出的电流传感器及输出端子；牵引控制单元平台箱（6）中安装牵引控制单元；电阻平台箱（7）中安装主电路中所有的电阻，牵引功率平台箱（8）中安装整流模块（4QC1、4QC2）、牵引逆变模块（INV）和牵引中间支撑电容（FC1）；中央线槽平台箱（9）中安装水冷管路、电压传感器、其它电流传感器；接触器平台箱（10）中安装主接触器（K1、K2），辅助供电接触器（KAUX）；辅助功率平台箱（11）中安装辅助功率模块（AUXINV）及辅助支撑电容（FC2）；风机平台箱（12）中安装辅助通风机，对纵向的变压器电抗器平台箱（13）中的辅助变压器（IVTR）、交直流电抗器及电阻平台箱（7）中的电阻进行散热；变压器电抗器平台箱（13）中安装辅助变压器（IVTR）、直流电抗器（DCL）、交流电抗器（ACL）；辅助控制单元平台箱（14）中安装辅助控制单元。

4.根据权利要求3所述的动车组头尾车的牵引集成单元，其特征在于各平台箱的相邻接触面相互铆接固定。

5.根据权利要求4所述的动车组头尾车的牵引集成单元，其特征在于相邻平台箱的一个铆接面上铆有铆螺母（15），相邻平台箱的另一个铆接面上开有位置与铆螺母（15）位置对应的圆孔（16），铆接时自攻螺栓（17）穿过另一个铆接面上的圆孔（16）拧入铆螺母（15）。

6.根据权利要求5所述的动车组头尾车的牵引集成单元，其特征在于铆接时加锥形垫圈。