1、系统用途与组成
新八轴电传动系统用作同车公司交流传动八轴9600kW货运电力机车,对机车进行牵引和制动特性控制。
主要包括牵引系统,辅助系统及微机网络控制系统等。其中牵引系统主要由受电弓、高压电器、牵引变压器、牵引变流器、辅助变流器、牵引电机等构成;网络控制系统(TCMS)主要由主处理单元(MPU)、MVB/WTB网关(GW)、牵引控制单元(TCU)、辅助控制单元(ACU)、远程输入输出单元(RIOM)和司机显示单元(DDU)等构成。
2、主要技术参数
1)牵引系统
网压 25kV/50Hz,单相交流
网压允许波动范围 17.5kV~31kV
最高速度 120km/h
机车持续制牵引力 554kN
恒功率速度范围
牵引 62.4~120km/h
再生制动 67.8~120km/h
2)主变流柜
额定输入电压 AC 950V
额定输入电流 1620A
最大输入电流 1820A
频率 50Hz
中间电压 DC1800V
最高中间电压 DC2000V
输出电压 1390V/3p
输出频率 76Hz
最大输出频率 141Hz
输出电流 620A
最大输出电流 760A
四象限功率元件 1500A/3.3kV IGBT
逆变器功率元件 1500A/3.3kV IGBT
变流器效率 不小于98%
控制电压 DC110V
波动范围 DC77-137V
冷却方式 强迫水循环风冷
外形尺寸 4180mm×950mm×2000mm
重量 约2830kg
主变流柜
主变流柜用功率模块
3)牵引电机(YJ90A1)
额定功率: 1275kW;
额定电压: 1391V;
额定电流: 620A;
额定转速: 1500r/min;
额定频率: 76Hz;
安装方式: 滚抱结构
4)YQM26Q30牵引四象限功率模块
额定输入电压 950V AC
额定输出电压 1800V DC
额定输入电流 1820A
IGBT工作频率 550Hz
每个桥臂IGBT并联数 2
IGBT数量及冷却方式 4个,水冷
外形尺寸 545mm×668mm×180mm(h×l×w)
重量 54kg
5)YQM26Q31牵引四象限+斩波功率模块
IGBT电压等级 3300V
IGBT工作频率 550Hz
额定输入电压 AC 950V
额定输入电流 AC 1640A
最大输入电流 AC 1820A
额定输出电压 DC 1800V
斩波电压 DC 2170V
每个桥臂IGBT并联数 2
IGBT数量及冷却方式 5个/水冷
正常工作环境温度 -40℃~40℃
重量 56kg
尺寸 545mm× 668mm×180mm(h×l×w)
6)YQM26Q32牵引逆变功率模块
额定输入电压 1800V DC
额定输出电压 三相 AC 1390V
额定输出电流 620A
额定输出频率 76Hz
最高开关频率 550 Hz
每个桥臂IGBT并联数 1
IGBT数量及冷却方式 6个,水冷
外形尺寸 545mm×668mm×180mm(h×l×w)
重量 57kg
7)YQM26Q33辅助降压斩波功率模块
额定输入电压 DC1800V
额定输出电压 DC545V
额定输出电流 275A
最大输出电流 350A
斩波频率 约600Hz
IGBT 1200A/3300V
续流二极管参数 800A /3300V
重量(max): 约25kG
尺寸: 约527× 327×329 mm
8)YQM26Q34辅助过压抑制功率模块
Itsm(通态浪涌电流): 10000A
I²t(I²t值): 500000A²s
控制触发门槛值:
ACU控制指令 的门槛值为730V
BOD控制的门槛值为800V
晶闸管规格:1600V/1000A
二极管规格:1600V/2000A
限流电抗器: 500µH
去耦电容器: 1µF/800VDC
外形尺寸: 400 x 160 x 168(mm)
重量: 7.5kg
9)YQM26Q35充电机功率模块
功率变换器件 :IGBT
额定输入电压:545VDC
额定输出电压:112VDC
额定功率: 14kW
散热方式: 强迫风冷
效率: >90%
充电模块外形尺寸:370×379.5×283.5
重量: 16.5kg+5%
10)YQM26Q36辅助逆变功率模块
额定容量 135kVA
5秒钟过载容量 200kVA
额定输入电压 545V DC
额定输出电压 380V 3相AC
额定输出电流 205A
过载输出电流(5S) 304A
IGBT冷却方式 强迫风冷
总重 约31 kg
尺寸(长x宽x高)523 x 341 x 341.5 mm
11)YQM26Q37二极管功率模块
输出功率:14kW
主要器件:功率二极管
冷却方式:强迫风冷
二极管模块外形尺寸:370×379.5×209.4(mm)
3、主要技术特点
- 电机定子采用全叠片无机壳结构,以减轻重量和改善散热;转子采用坚固的鼠笼式结构,导条端环采用铜合金材料,用以提高转子的强度和可靠性。
- 牵引制动特性的实现及静态、动态保护;
- 防空转、防滑行保护及系统粘着控制;
- 采用具有完全知识产权的牵引辅助控制系统;
- 电传动系统调试,机车牵引、制动特性曲线及各种逻辑保护功能;
- 采用自主研发的功率模块,提高IGBT驱动的可靠性,增加IGBT过流保护;
- 主变流柜采用冷却塔和变流器分离设计方案,降低冷却塔风机对变流器其他部件影响;
- TCU与功率模块之间采用光纤传输,降低功率模块的故障。