包麗靜
(吉林鐵道職業技術學院,吉林 吉林 132200)
自2007年動車組正式上線運行以來,我國動車組發展速度驚人,從第一批動車組到380系列動車組,動車組不僅在速度上給大家帶來全新的體驗,乘坐舒適性也得到了廣泛認可。車廂內溫度、濕度、方便乘客的各種信息提示則需要電氣電子設備,動車組列車車廂內電氣電子設備的應用是普通列車的數倍。而為其提供電源的是輔助變流器、充電機和蓄電池。
輔助變流器是動車組輔助供電系統供電設備之一,主要為輔助電氣設備提供三相交流電源。輔助變流器從牽引變流器工作的中間直流環節取電,經過內部功能模塊將直流電轉換成三相交流電,供給列車的三相交流母線和充電機。其內部結構如圖1所示。由主控制器K1,預充電電阻R11,變壓器T2,濾波電感R1,耦合斷路器Q10,脈寬調制逆變器T1,內置風扇M1,主風扇M30和電容V30組成。
主控制器與列車中央控制系統CCU配合完成信息的上傳下達,控制和調節不同類型和功率的變流器。預充電電阻保護輔助變流器主工作回路,限制浪涌電流,實現輔助變流器的軟啟動。變壓器T2調節電壓,保證電壓符合輸出要求。濾波電感與電容共同完成濾波作用。耦合斷路器為系統總開關,必要時斷開防止輔助變流器損壞。脈寬調制逆變器是輔助變流器主工作回路,通過三相逆變電路將直流電逆變成三相交流電。為保證各器件不因溫度過高影響使用性能,輔助變流器由內置風扇和主風扇配合實現冷卻。
輔助變流器外部結構如圖2所示。外部主要為各功能接線端,直流輸入接口為X1:1-4,兩個口為一個直流源,有兩路直流源為輔助變流器供電,互為冗余。X12X:1-3及X10:1-3是三相交流輸出接口,X12為本車供電,X10為相鄰車輛供電。X4接口為控制信號輸入輸出接口。X5是MVB總線的接口,將運行該數據通過MVB總線傳輸至中央控制系統。X6為服務接口,連接測試計算機,完成輔助變流器功能診斷。

圖1 輔助變流器內部結構

圖2 輔助變流器外部結構
單輔助變流器直接連到牽引變流器的中間電路上,輸入標稱電壓為3000V,當單輔助變流器滿足下列兩個條件,輔助變流器接通。①單輔助變流器從中央控制系統收到觸發信號。②輸入電壓在有效電壓范圍內(2700V-3600V)。滿足以上條件,輔助變流器接通。則直流輸入電壓經濾波電容、主接觸器和預充電電阻接觸器給脈寬調制逆變器模塊(PWMI),PWMI接通并啟動。
輔助變流器的日常維護工作按照動車組的檢修修程特點,主要分為車上維護和地面維護兩大類。車上維護主要針對運用檢修修程不拆分的狀態下對輔助變流器進行維護。作業為無電作業,要求作業過程中注意防止觸電和防止溜車兩大防護。作業主要成箱體裂紋、凹陷,密封狀態,線路連接狀態,線路是否老化,電子元件性能檢查等內容。地面維護對應高級檢修動車組用輔助變流器,檢修作業內容在車上維護作業的基礎上還要增加輔助變流器整體性能測試。
輔助供電系統是整個動車組的心臟,源源不斷地為動車組列車提供電能,供動車組列成正常運行使用,輔助變流器就是提供三相交流電源的唯一設備。輔助變流器通過多個內部功能模塊將來自牽引變流器的中間直流電轉換成三相交流電輸出,其主要工作模塊為PWMI脈寬調制逆變器。輔助變流器日常維護分為車上維護和地面維護兩類,分別對應動車組檢修的運用修程與高級修程。