【電抗器作用】電抗器與制動(dòng)電阻構(gòu)成牽引傳動(dòng)

      一、CRH5型動(dòng)車組牽引系
      CRH5型動(dòng)車組牽引系統(tǒng)使用交直交傳動(dòng)方式，主要由受電弓、主斷路器、牽引電抗器、牽引變流器及牽引電機(jī)組成。受電弓通過電網(wǎng)接入25kv的高壓交流電，輸送給牽引電抗器，降壓成1770v的交流電。加壓后的交流電再輸入牽引變流器，逆變成電壓和頻率均可控制的三相交流電，輸送給牽引電機(jī)牽引整個(gè)列車。

      CRH5型動(dòng)車組牽引系統(tǒng)電抗器使用油冷方式，牽引變流器使用成熟的IGBT技術(shù)。異步牽引電機(jī)的功率為550kw，采用體懸方式，由萬向軸傳遞牽引力。動(dòng)車組有兩個(gè)相對(duì)主力的主牽引系統(tǒng)，每個(gè)牽引單元配備一個(gè)完成整的集電、牽引及輔助系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)所需的牽引和輔助電路還余，其中一個(gè)單元由3輛動(dòng)車加1輛拖車構(gòu)成（M-M-T-M),另一個(gè)單元由2輛動(dòng)車加2輛拖車構(gòu)成（T-T-M-M)。

      每個(gè)動(dòng)力單元帶有一個(gè)電抗器和受電弓。在正常運(yùn)行中，每列車只啟動(dòng)1個(gè)受電弓。每個(gè)牽引動(dòng)力單元的牽引設(shè)備都由下列設(shè)備組成
1、一個(gè)高壓單元，帶受電弓和保護(hù)裝置；
2、一個(gè)電抗器；
3、兩套或三套IGBT水冷技術(shù)的主牽引套件；
4、四臺(tái)或六臺(tái)異步牽引電機(jī)，底架懸掛，最大設(shè)計(jì)負(fù)載550kw（輪緣處功率）。由于每臺(tái)電機(jī)是由一個(gè)嘟嚕的牽引逆變器驅(qū)動(dòng)的，在同一車輛內(nèi)輪對(duì)間輪徑差最大為15mm的情況下，無需減小負(fù)載。每節(jié)動(dòng)車裝有兩臺(tái)牽引電機(jī)。正常情況下，兩個(gè)牽引系統(tǒng)均工作，當(dāng)一個(gè)牽引系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以自動(dòng)切斷故障源，繼續(xù)運(yùn)行。

      二、牽引/電制特性
      在正常負(fù)載條件下（定員載客）、平直線路、車輪平均磨耗（即車輪直徑為850mm）和網(wǎng)壓在22.5KVAC-29KVAC范圍內(nèi)電壓時(shí)，列車的牽引性能如下：
1、平均啟動(dòng)加速度（0-40km/h） 0.50m/s
2、200km/h時(shí)的剩余加速度 0.11m/s2
3、220km/h時(shí)的剩余加速度 0.09m/s2
4、250km/h時(shí)的剩余加速度 0.05ms2
5、平均最大車輪磨耗粘著系數(shù) 0.22
6、爬行坡度（100%牽引力） 30‰
7、栽兩個(gè)牽引變流器故障或一個(gè)牽引電抗器故障條件下（可獲得60%的牽引功率）的爬行坡度 27‰（連續(xù)運(yùn)行）~30‰（以73km/h速度運(yùn)行25km）；
8、輪周處的最大牽引功率 5500kw；
9、輪周處的最大牽引力 302kn
10、輪周處的最大制動(dòng)功率 5785kw

      列車設(shè)有再生制動(dòng)，可在220到10km/h的速度范圍內(nèi)工作。在電分相區(qū)段，電制動(dòng)不會(huì)停止但會(huì)將再生的電流給輔助變流器供電，并通過制動(dòng)電阻消散能量，制動(dòng)電阻安裝在車頂，靠自然通風(fēng)。這樣設(shè)計(jì)的目的是允許電阻制動(dòng)的時(shí)間最常達(dá)10分鐘。再生制動(dòng)可在電分相端部重新啟動(dòng)，如果栽電分相區(qū)段的時(shí)間超過10分鐘，電制動(dòng)會(huì)完全停止而且將自動(dòng)啟用空氣制動(dòng)。該列車裝備有自風(fēng)冷式盤式制動(dòng)裝置，每個(gè)動(dòng)軸上裝2個(gè)，每個(gè)拖軸上裝3個(gè)，并有彈簧控制的停車制動(dòng)裝置。

      動(dòng)車組通常用制動(dòng)為電制動(dòng)和空氣制動(dòng)的復(fù)合制動(dòng)，緊急制動(dòng)僅為空氣制動(dòng)。電制動(dòng)栽200km/h到10km/h的速度范圍內(nèi)工作，在達(dá)到最大電制動(dòng)的情況下，輪周處的最大制動(dòng)力和功率如下:
1、輪周處的最大制動(dòng)力 205kn
2、輪周處的最大制動(dòng)功率 5785kw

     最大常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)性能：
初速度200km/h:
1、平均減速度 0.79m/s2
2、制動(dòng)距離 ≤2000m
初速度160km/h
1、平均減速度 0.79m/s2
2、制動(dòng)距離 ≤1400m

      三、每個(gè)動(dòng)力單元的牽引設(shè)備都由下列設(shè)備組成：
      1、高壓電氣單元具有受電設(shè)備、保護(hù)裝置和電抗器，安裝在TTP和TTPB車上。電抗器，采用強(qiáng)制油冷卻。

      2、第一牽引動(dòng)力單元具有3個(gè)牽引/輔助變流器，第二牽引動(dòng)力單元具有2個(gè)牽引/輔助變流器，每臺(tái)牽引/輔助變流器驅(qū)動(dòng)2臺(tái)牽引電機(jī)。牽引/輔助變流器獲得可調(diào)節(jié)的直流電壓，并驅(qū)動(dòng)異步牽引電機(jī)的牽引和再生制動(dòng)。在過電分相時(shí)由于再生制動(dòng)短時(shí)停止工作，過度的制動(dòng)電阻投入使用。每輛動(dòng)車配置2臺(tái)異步牽引電動(dòng)機(jī)，底架懸掛，單臺(tái)電機(jī)設(shè)計(jì)持續(xù)功率可達(dá)到550kw，并且車輪的直徑差（在相同車軸上）接近3mm時(shí)也能夠提供500kw的負(fù)載。

      3、一臺(tái)牽引控制器，能夠完成如下的功能：
控制設(shè)備發(fā)送牽引/制動(dòng)命令；
控制中間直流線電壓和受電弓輸入端的功率因數(shù)；
控制電機(jī)牽引/制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
進(jìn)行電力設(shè)備的保護(hù)；
對(duì)控制器本身進(jìn)行自診斷；

      4、安裝在IM2和IMH車輛上的電氣裝置，如100hz諧振的制動(dòng)器和瞬時(shí)制動(dòng)電阻。
      高壓電氣系統(tǒng)從高架接觸線路采集25kv電流，為牽引設(shè)備和其他設(shè)施提供動(dòng)力并進(jìn)行高壓系統(tǒng)的控制、檢測和保護(hù)。這些電路位于TTP和TTPB車上，由受電弓、主斷路器、避雷器、網(wǎng)端檢測裝置等組成。

      四、牽引電抗器的特點(diǎn):
1、大容量、小型化，
2、安裝方式采用了車體地板下吊掛式安裝的臥式扁平結(jié)構(gòu)
3、儲(chǔ)油柜側(cè)面放置以降低電抗器高度，
4、耐機(jī)械沖擊，能承受水平方向3g橫向2g垂直方向1g的沖擊加速度，
5、整體絕緣水平為F級(jí)
6、高阻抗使電抗器內(nèi)部的空間磁場很強(qiáng)，結(jié)構(gòu)件使用了大量的無磁、絕緣材料，
7、線圈導(dǎo)線采用Nomex紙絕緣，耐熱等級(jí)高，機(jī)械強(qiáng)度大，
8、繞組結(jié)構(gòu)采用全分裂結(jié)構(gòu)，以滿足電磁耦合要求，
9、冷卻方式為強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷，
10、冷卻媒質(zhì)采用了具有高燃點(diǎn)的Ester脂油。

      五、牽引電抗器結(jié)構(gòu)：
      電抗器采用芯式臥放結(jié)構(gòu)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由鐵心、線圈構(gòu)成的器身和引線等組成，外部結(jié)構(gòu)主要由油箱及儲(chǔ)油柜、冷卻系統(tǒng)、組件等幾部份組成。

      電抗器控制
      電抗器控制，是由高壓箱完成的。高壓箱安裝在3號(hào)車和6號(hào)車車底下，其包括機(jī)電設(shè)備和傳感器來管理高壓電路的，高壓箱也可以進(jìn)行牽引電抗器的保護(hù)，高壓柜的功能:
-將牽引/輔助變流器絕緣
-管理電抗器輔助設(shè)備
-保證快速保護(hù)功能
-保證向列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程輸入/輸出

       六、CRH5動(dòng)車組頭車電氣設(shè)備
      CRH5動(dòng)車組頭車電氣設(shè)備包括：牽引電機(jī)、空調(diào)設(shè)備、1500v斷路器箱、中低壓設(shè)備架、司機(jī)臺(tái)、140KVA輔助電源、24KW充電器、電器柜架、電抗器、空調(diào)箱、聯(lián)軸器、水壓單元箱、制動(dòng)單元、制動(dòng)電阻、壓縮空氣箱、電池箱、空氣壓縮機(jī)、廁所污物箱、客車標(biāo)識(shí)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向架、自動(dòng)車鉤、連接棒

      CRH5動(dòng)車組車頂無受電弓客車電氣設(shè)備包括：牽引電機(jī)、四象限逆變器、單元指示器、制動(dòng)變阻、中低壓設(shè)備架、電器柜架、加熱系統(tǒng)變流器、電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)器、水壓單元箱、制動(dòng)單元、廁所污物箱、客車標(biāo)識(shí)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向架、連接棒、空調(diào)設(shè)備

      CRH5動(dòng)車組車頂有受電弓客車電氣設(shè)備包括：1.5/2.3kv轉(zhuǎn)換器、空調(diào)設(shè)備、受電弓、25kv斷路器、接地?cái)嗦菲鳌?5kv電阻箱、車頂短路器、25kv旋轉(zhuǎn)頭、25kv電抗器、變流器、牽引變流器、中低壓設(shè)備架、充電器、翻版、加熱變流器、傳感器、廁所污物箱、水箱、制動(dòng)單元、水壓單元箱、電池箱、制動(dòng)電阻、壓縮機(jī)冷卻器、客車標(biāo)識(shí)、轉(zhuǎn)向架、空調(diào)箱、風(fēng)扇。