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            ITRC系列工程型變頻器在機車滾動試驗臺的應用方案

            2013-6-10 11:02:56

            暫無圖片。

            詳細介紹


            摘要:本文著重介紹匯川技術ITRC系列工程型變頻器在機車滾動試驗臺上的應用, ITRC系列工程型變頻器基于匯川先進的矢量控制技術,為大功率、高性能和高可靠性的應用場合提供了極具競爭力的行業應用解決方案。本行業應用方案是在匯川技術工程傳動平臺ITRC系列中針對機車滾動試驗臺的應用方案。


            一、設備描述 
            進年來,隨著國民經濟的快速發展,鐵路系統進行了數次規模性的提速,火車車輛的運行速度得到了極大的提高。然而,在提高了鐵路的效率的同時,機車的負荷也明顯加重,機車大修的周期也隨著縮短,每臺機車經過大修后要對機車做全面的測試才允許機車恢復運營。電力機車傳統的試運測試是采用和被試機車同型號的機車對被試機車在線路上加載,兩車對拖。對于內燃國內存在的少量內燃機車,采用水阻加載的方式測試車輛。這對于時間,路線控制要求非常嚴格的鐵路運行系統來說線路上電力機車的測試是對鐵路的運力增加了壓力;對于內燃機車的測試,將大量的能量消耗在水阻上,是對能源的一種極大的浪費。針對內燃機車測試能源的浪費情況,和電力機車線路上測試的資源浪費,我司和北京鐵道所合作開發的適合內燃機車和電力機車的機車滾動試驗臺,使得內燃機測試時的能量能有效回收,使得電機機車的測試不需要再用一臺正常運營的機車在線路上的加載對拖。
             
            二、工藝要求 
            我國的和諧電力機車在鐵路上承擔貨運和部分客運任務,在部分偏遠的山區還有內燃機車在承擔貨運和客運。機車每在線服役兩年都要例行大修,對變壓器、變流器、電機,轉向架、輪對,氣路等主要部件維修或更換。大修后的機車性能的考核要在運輸繁忙的鐵路線上,是對目前機車線路試運行增加了困難、也是鐵路運輸秩序的干擾問題。
            機車滾動試驗臺主要功能是對四軸、六軸電力機車或內燃機車進行兩年修及以上修程后的線路試運行試驗。主要檢修車型包括于以下車型:HXD1B、HXD1C、HXD2B、HXD3、HXD3B等六軸交流傳動電力機車,SS7E、SS3、SS3B、SS7C、等六軸交-直流電傳動機車。DF7、DF5、DF4B、DF4C、DF8B等六軸內燃機車。

            三、方案描述
            產品配置

            產品名稱

            型號

            數量

            變流器

            ITRC-A-126/ -1800-A-T-L

            6臺(含3套電阻柜)

            水冷裝置

            LSF-90Z

            3


            電氣拓撲圖
             


            工藝流程圖

             


            同步控制
            機車有牽引模式和制動模式,當機車測時牽引模式時,機車牽引電機帶動試驗臺電機,機車電動模式,試驗臺處于發電模式,試驗臺向機車加載,機車試驗臺中的1號變流器力矩模式運行,其他5臺從機力矩跟隨。保證6軸出力相同。當機車測時制動模式時,試驗臺中1號變流器運行速度模式,其他5臺從機力矩跟隨。保證6軸出力相同。
            飛輪儲能穩速
            在每臺陪試電機的末端都裝有一個飛輪,飛輪在電機加速時吸收能量,減速時釋放能量,可以減小負載電機的轉速波動,能有效保證機車試驗過程中的運行平穩。
            陪試電機軸距可調
            軸距調節裝置有絲杠、螺母、減速機、驅動電機,換向器等部件組成,根據機車的車型不同需要調節軸距時,絲杠上的螺母會帶動軌道底座、減速齒輪箱、陪試電機底座,采用電動同步定量軸距技術,實現不同軸距的快速自動調整。
            產品優勢 
            • 高功率密度

            上圖為1MW的整流(逆變)模塊,單個單元模式重量為48kg,采用單管封裝型IGBT,結溫達到175℃左右,出廠檢驗采用的是而單管封裝型的IGBT則是全檢。
            • 單相四相限回饋

            鐵路上供電電源為單相25kV,試驗臺的電源是鐵路電網中取電,采用25kV的電源供電。兩臺變流器中共4個模塊的輸入電流錯相控制,通道1(黃色)和通道2(藍色)為一臺變流器的兩個模塊輸入電流,通道3(紫色)和通道4(綠色),為另一臺變流器輸入電流。

            • 低載頻控制技術
            變流器采用800Hz的載波頻率,使用較低的載波頻率有效的降低了IGBT的功率損耗,降低了功率模塊的發熱量。
            • 可維護性

            采用模塊化的設計理念,從單板、功率模塊到母線電容均采用插拔式設計,且都可以正面維護。減輕了維護時的工作量。


            四、現場照片


            五、結束語

            鐵道部2年以來總計10套電力機車實驗臺招標,我司成功中標7套,分別分布在武漢機務段,上海機務段,南寧機務段,昆明機務段,西安機務段,廣州機務段2臺。在實際生產運行中體現了滾動試驗臺的代替線路測試和水阻試驗的優勢和節能。也打破了外資品牌變頻器長期在機車牽引行業的壟斷。



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