第二章　動車組牽引傳動電路及控制

第一節　動車組牽引傳動系統的組成及作用

電力牽引列車的動力系統包括從變電站到列車受電弓在內的供電部分和動車組本身的傳動系統，目前根據傳動系統的傳動方式和動力布置方式等的差異，列車牽引傳動系統的組成有所不同。本書中主要介紹列車傳動系統裝備部分，即從受電弓、主變壓器到牽引電動機的主電路部分涉及的內容。

從動車組的發展過程來看，動車組的傳動方式主要包括交—直、交—直—交傳動方式。圖2-1為交—直牽引傳動系統的構成圖，圖2-2為交—直—交牽引傳動系統的構成圖。

圖2-1　交—直牽引傳動系統

圖2-2　交—直—交牽引傳動系統的構成

交—直牽引傳動系統是指動車組采用交流供電，而采用直流電動機驅動動車運行的傳動系統。從圖2-1可以看出為了能夠用電網提供的交流電驅動直流電動機工作，系統中采用了變流器，將交流電轉換成直流電，并通過對變流器的控制來調整直流電動機的工作速度。

交流傳動系統是指由各種變流器供電的異步或同步電動機作為動車組的傳動系統。列車受電弓從接觸網上取得是一定頻率和恒定電壓的電能，給牽引電動機供電，由于列車運行要求電動機在所需的轉速、轉矩范圍內工作，并采用變頻變壓控制技術，需要對供電電壓和頻率進行調節，因此，必須設計一組變流調頻裝置，即變流器。變流器主要有直接式變流器（交—交變流器）和帶有中間直流環節的間接式變流器（交—直—交變流器）兩大類。交—交變流器是把電網的交流能量直接轉換為電壓和頻率適合交流電機運行要求的電能，中間不通過直流環節，而交—直—交變流器，先把電網交流電轉換成直流電，然后進一步轉換成電壓和頻率可調節的交流電。

交流傳動技術卓有成效的發展，一方面是由于功率半導體和變流技術的進步；另一方面取決于日臻完善的控制方法和控制裝置。后者能夠使變流器—電機的整個系統具備不同的性能，以滿足不同應用場合的要求。對于鐵路牽引來說，這些要求包括：平穩啟動、抑制滑行和空轉、再生制動、調速范圍寬。此外，常常還希望多臺并聯工作的電動機能夠由一個控制器進行控制。

列車通過牽引電機將電能轉化為機械能，驅動列車運行。列車高速化，需要的功率比一般列車大，就存在一個功率在列車不同位置如何分配的問題，也就是列車傳動系統是按動力集中還是動力分散布置的。

我國動車組都采用交—直—交傳動形式，無論是動力集中還是動力分散，牽引傳動系統的基本工作原理相同。