城轨车辆辅助逆变电路

城轨车辆辅助逆变电路

目录

城轨车辆辅助逆变电路 .................................................................................................................................. 1 第1章引言 ....................................................................................................................................................... 1 第2章城轨车辆辅助逆变电路工作原理 ....................................................................................................... 1

2.1城轨车辆辅助逆变电路基本组成 ..................................................................................................... 1 2.2工作原理 ............................................................................................................................................. 2 第3章城轨车辆辅助逆变电路常见故障及原因分析 ................................................................................... 4

3.1散热风扇故障 ..................................................................................................................................... 4 3.2辅助逆变器故障 ................................................................................................................................. 5 3.3辅助逆变器200％过载保护故障 ...................................................................................................... 8 3.4逆变器过流保护 ................................................................................................................................. 8 3.5辅助逆变器自动重启故障 ............................................................................................................... 10 第4章城轨车辆辅助逆变电路故障预防 ..................................................................................................... 11

4.1散热风扇故障处理 ........................................................................................................................... 11 4.2辅助逆变器解决故障的措施 ........................................................................................................... 13 4.3辅助逆变器200％过载保护故障预防 ............................................................................................ 14 4.4逆变器过流保护 ............................................................................................................................... 14 4.5辅助逆变器自动重启故障改进 ....................................................................................................... 15 第5章结束语 ................................................................................................................................................. 16

第1章引言

地铁车辆辅助供电系统在车辆上是一个非常重要的系统，车辆上除动力用电（即牵引电机所需电）是通过牵引逆变器提供外，其它设备用电均是通过车辆辅助供电系统提供。而辅助逆变器（以下简称SIV）又是辅助供电系统的核心，它将接触网DC1500V电压转化为不同等级的电压，通过列车贯穿线传输给车辆的各个用电设备，从而保证了列车上各设备的正常运作。

城轨地铁车辆的辅助电源系统是机车的重要组成部分，担负着除机车牵引系统主电路以外各种装置的供电任务，如牵引/制动控制装置的控制电源，各冷却用风机、变压器冷却用油泵、变流器冷却用水泵、制动/受电弓等各种气动机械装置提供风源的空气压缩机、空调、通风机等辅助电动机的三相交流电源，电热器、冰箱、信息显示装置的电源等等。机车辅助电源系统由三相交流辅助电源系统和直流电源系统组成。每列车采用两台辅助逆变器，辅助逆变器将1500V接触网提供的直流电逆变处理后为车辆提供两组电源：一组为380V、50Hz的三相交流电，提供给空调、电暖器、电灯、空压机等设备。当一台辅助逆变器发生故障后，另一台辅助逆变器通过扩展供电单元向整列车供电，维持车辆的基本工作。

第2章城轨车辆辅助逆变电路工作原理

2.1城轨车辆辅助逆变电路基本组成

每列列车共设置2台辅助逆变器，分布在A1和A2车。辅助逆变器主要给车辆提供三相交流380V（220V）电源，为整列车的空调、空气压缩机等提供稳定的工作电压。辅助逆变器具有过压保护、欠压保护、过流保护、过热保护、三相不平衡保护等，如果某台辅

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助逆变器因故障保护，将被封锁逆变脉冲，无输出电压，另一台辅助逆变器可通过扩展供电电路为整列车的基本负载供电，空调减载运行。

车辆辅助供电系统采用集中式供电（SIV安装在带有司机室的拖车上），如图1所示，它主要包括两个逆变群组成的辅助逆变器、一个整流装置和一个DC-DC斩波装置。首先通过辅助逆变器将DC1500V逆变为AC380V给车上相应负载供电，同时通过整流装置将AC380V整流成DC110V供给车辆上的控制电路及给蓄电池，最后通过DC-DC斩波装置将DC110V斩波变为DC24V给车上相应负载供电。

从图1可以看出，地铁车辆SIV装置中的每个逆变群均设有1个HK（接触器），在1、2群分支回路前设置了1个IVLB（接触器），在1、2群合流后设置了1个3phMK（接触器）。

图1地铁车辆辅助供电系统的基本组成

2.2工作原理

SIV内部逻辑图如图2所示，SIV启动时序图如图3所示。SIV在未启动时，HK主触

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点在闭合状态；升弓后，当SIV中的电压传感器DCPT1检测到接触网电压大于900V后开始计时，1s后系统开始给每个群发“HK断开”指令，从而使每个群的HK10NR（HK20NR）得电，最后使每个群的HK得电，此时HK主触点断开，同时将HK的状态反馈给逻辑部。

当各群接收到“HK断开”的指令后4s，逻辑部开始给“IVLB、3phMK导通”指令，使每个群的LB10NR（LB20NR）、3phMKAK1（3phMKAK2）继电器得电。IVLB最终的导通由LB10NR、LB20NR串联确定，只有两个群的IVLB导通指令同时成立，即LB10NR、LB20NR在允许的时间内都得电，IVLB才能导通并给逻辑部闭合的反馈指令。当IVLB的导通指令和反馈指令之间相差大于1s时，系统报“IVLB动作不一致”故障。

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图2SIV内部逻辑图

第3章城轨车辆辅助逆变电路常见故障及原因分析

3.1散热风扇故障

为降低列车噪声，宁波轨道交通2号线一期列车SIV散热风扇设计为高低速两挡工作模式。当散热风扇工作在低速挡时，散热风扇风速低噪声也低；当散热风扇工作在高速挡时，散热风扇风速高，冷却效果提升，同时噪声也有一定升高，但符合标准。具体来讲，当列车SIV实际负载小于70%额定负载时，散热风扇工作在低速挡；当列车实际负载超过70%额定负载时，散热风扇工作在高速挡。由于风扇电机负载为风机，SIV散热风扇调速控制采用了比较少见的Y/△变换调压方式，即通过切换散热风扇电机绕组接线（Y接法或△接法）改变定子电压的方法进行调速，实现高低速挡切换。具体来讲，当断路器K4、接触器K11、K12闭合时，为Y接法，风扇工作在低速挡；当断路器K4、接触器K11、K13接触器闭合时，为△接法，风扇工作在高速挡。

故障列车回库后，对SIV散热风扇接线进行检查，发现断路器K4跳开，用万用表测量散热风扇电机U、V、W三相绕阻阻值，发现W相阻值为零。手动转动风散叶片有明显的不顺畅及轴承异音，确认为散热风扇电机故障。

为进一步确认故障原因，对散热风扇电机进行了拆解检查,发现风扇电机后轴承烧损,内部绕阻有打火烧痕。初步确认风扇故障原因为风扇电机后轴承烧损，导致风扇电机的定转子接触使风扇电机接地，使断路器K4保护跳开。

进一步对散热风扇电机的转子进行检查，发现电机转子轴承N端有过热变色痕迹，D

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端情况较好。下载SIV相关数据进一步分析，故障列车当天SIV的实际负载并未达到SIV额定功率的70%，因此确定散热风扇应处于低速工作状态。结合散热风扇电机的结构，可以确定在低速工作模式下，散热风扇电机转子发热严重，热量传导至轴承，引起转子轴承温度过高变色。轴承D端为进风口，安装了风扇叶片，电机带动叶片转动，吸入空气，空气流通较快使轴承D端更容易散热。而轴承N端为自然冷却，没有很好的散热途径，热量聚集导致轴承油脂蒸发，进而导致风扇电机烧损。

后续其他列车也同样发生过此类故障，拆解散热风扇检查发现故障现象一致，说明故障隐患普遍存在，而非单一故障。为了验证上述分析的散热风扇电机在低速工作模式下电机发热严重的结论，重新装配了1台风扇进行模拟测试。发现风扇在低速模式下运行3h后，测得N端轴承运行温度达到了116℃（环境温度为28℃），温升达到88K，而技术规格书要求为50K，严重超过标准。而在电机的内部出厂测试中，只是要求“进行30min的测试”，测试时间较短，因此电机厂家未能发现散热风扇电机低速模式下发热严重的问题。在风扇厂家的出厂测试中，测试温升的方法为“直接测试电机外端盖（D端）温度”，测得温升为48.1K，符合技术要求。而实际情况下，电机外端盖处（D端）温度与电机N端轴承处温度存在较大差异，电机外端盖处（D端）温度比电机N端轴承处温度低，因此风扇厂家的测试方法不合适,也导致问题未能及时发现,最终导致存在该问题的散热风扇装备到了列车SIV中。

3.2辅助逆变器故障

在地铁进行运行的过程中，车辆的辅助逆变器主要出现的故障问题是接触器的触点不相同的情况，这就会影响辅助逆变器的正常运行，辅助逆变器中存在HK，这种的故障现象出现的原因就是HK的状态不是稳定的状态。导致HK状态不稳定有两方面的因素，一方面是主要的接触点不稳定的基础，使辅助接触点出现断开的情况，另一方面主要是因为辅

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助的接触点的接触出现问题，不管是主接触点还是辅接触点出现问题，都会导致地铁车辆的辅助逆变器的运行出现故障。

我们知道，分散式供电和集中式供电是辅助逆变器的主要供电类型。一个地铁线路的辅助供电系统需要在列车上安装SIV，此时使用的就是集中式的供电，在这种方式下，系统装置包含的部分有：DC-DC斩波装置一个、辅助逆变器两个、整流装置一个。集中式类型采用的辅助逆变电源为SPWM调制辅助逆变电源，分散式方式则采用的是十二脉冲辅助逆变电源。、

通常逆变器经常会由于通常的电流和电压原因造成内部的电路损坏，此外还可能因为逆变器内部的元件老化而造成故障。而地铁辅助逆变器则是一直工作在高频的情况下，其工作的环境是比较恶劣的。因此在地铁运行中，逆变器经常可能出现故障。而经常出现的故障是功率开关器件的开路故障与直通故障。短路故障一般是由于当列车系统发出错误的驱动信号或者雪崩击穿而造成的。逆变器IGBT电路提供的电压过小的时候，IGBT就会自动地退出饱和导通区然后进入线性放大区，这时候电阻则会增大，这直接导致的结果就是电路元件过热，从而造成毁坏。而一般器件出现破裂或者焊接脱落和电路板损坏都会导致开路故障。由于电路内部有自动保护的功能，在发生短路的时候故障会被快速地隔离，当检测困难时，则会使用植入熔丝从而转为开路故障进行处理。当IGBT出现短路故障的时候，如何去进行判断呢？我们可以通过检测IGBT的发射极与集电极之间的电压对故障进行判断。当出现短路的时候，慢关断会使得故障的功率管出现软关断的情况。出现开路的时候，故障就会使得功率管的相电压减小，系统内部本身的欠压保护是无法全部弥补功率管的功率缺失的。

当辅助逆变器内部元件出现开路时，驱动电压会使内部元件无法导通，这个时候，电压缺失，输出电压的波形不会像以前的正常工作时候的波形，而是会发生畸变。对于梯阶

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波合成逆变器来讲，造成的影响更多，比如会造成低次谐波无法被抵消，而增强了输出电压中的谐波。当辅助逆变器正常工作的时候，电路中桥臂的输出功率是较大的，当出现故障后则会大大减少桥臂的输出功率。

在地铁车辆的辅助逆变器出现问题时，首先应该针对故障点进行一一排除工作，主要就是针对辅助逆变器中的主接触点和辅接触点两个方面的接触点进行排查，如果在进行排查中是HK中的主接触点没有出现接触不好的情况，就应该考虑对辅接触点的接触问题进行检查，进行排查的主要方式是将正常运行的辅助逆变器中的主接触点和出现故障的辅助逆变器中的主接触点之间进行交换工作运行，如果在几天之后，故障点的辅助逆变器中的主接触点仍然可以在正常运行的辅助逆变器中进行工作，那么就说明这个故障点中的辅助逆变器主接触点没有问题，故障出现的原因和主接触点没有联系，就需要在辅接触点进行故障检查。

在HK中，辅接触点可能不只有一个，所以对于有几个辅接触点的情况，需要进行一一排查处理，首先应该针对这些辅接触点的外形进行检查，然后对他们的电阻进行检测工作，对于电阻的情况进行分析，如果在几个辅接触点中某一个接触点的电阻较其他几个辅助逆变器的电阻高，这就说明是这个接触点出现故障问题，所以就需要针对这一接触点进行更加详细的分析，找出故障出现的具体原因，以便采取相应的措施进行及时的补救，保障地铁车辆的正常运行。在之前对于接触点外形的检查工作中如果发现接触点的外表存在黑色的物质，这时就需要针对这些黑色物质进行相应的检测，分析这些黑色物质出现的原因，是不是接触点中其他元素在进行分流时产生的物质，如果在接触点物质里面存在硅，一般这就是导致辅助逆变器出现故障的因素，因为接触点会在很大程度上受到硅的影响，辅接触点的电阻也会在硅的影响下出现偏高的情况。在这项工作中需要注意的地方是进行电阻的测量工作，需要针对同一接触点进行多次的电阻测量工作，就是某地铁车辆中对于几个辅接触点的电阻进行多次测量的结果，在进行电阻测量的过程中就应该按照这样的测

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量方式进行测量。

3.3辅助逆变器200％过载保护故障

列车事件记录仪数据显示，发生２００Ｃ故障前后，ＳＩＶ输出的三相交流电压始终保持稳定，未发现明显电压波动，而电流则在６０ｍｓ内迅速上升到超过ＳＩＶ相电流保护峰值（门槛值８１５Ａ），当ＳＩＶ相电流超过保护峰值，则报出２００Ｃ故障。

为了进一步验证多台压缩机组同时启动的电流值，试验人员利用示波器开展了电流测试试验。当运行程中２个机组（４个压缩机）关断后立刻重启，启动瞬间的峰值电流为３９０Ａ。

若２个机组压缩机在静止状态下同时启动，启动瞬间的峰值电流约为６４０Ａ。考虑到实际运用情况下，不可避免的存在电流谐波、畸变等因素。结合电流测试试验的结果，如果４台或更多压缩机同时启动，电流值便可能超过ＳＩＶ保护值。

空调压缩机接触器直接受ＡＣＵ的数字量输入输出板（DIO板）控制，该板块负责接收主板发送的DIO设定数据包，DIO板解析该数据并刷新到硬件ＩＯ寄存器，使ＩＯ口驱动相关接触器动作，在解析数据过程中，可能受到干扰使内存数据被意外修改，导致ＩＯ口状态与主板发送的DIO数据包不相符，出现压缩机等设备的闪断。

3.4逆变器过流保护

如果系统需要电路简单，元件少的逆变电路，则可以采用SPWM调制辅助逆变电源结构。这时候，系统主要是由三相逆变桥、LC滤波器以及处处隔离变压器组成。使用SPWN

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调制，再配合LC滤波器的功能，我们可以得到包含较少谐波分量的电压。而什么是SPWN呢？举例而言，当我们使用恒幅不等宽的脉冲列去代替一个正弦波，则我们将这个正弦波平均分层一份一份地，一共分为N等分，再将每一等分使用一个和它的面积相等的等幅矩形脉冲的中心线和它中点重合。我们会得到高度不变并且宽度按正弦规律变化的脉冲列，这就是SPWM调制。

每列列车共设置2台辅助逆变器，分布在A1和A2车。辅助逆变器主要给车辆提供三相交流380V（220V）电源，为整列车的空调、空气压缩机等提供稳定的工作电压。辅助逆变器具有过压保护、欠压保护、过保护、过热保护、三相不平衡保护等，如果某台辅助逆变器因故障保护，将被封锁逆变脉冲，无输出电压，另一台辅助逆变器可通过扩展供电电路为整列车的基本负载供电，空调减载运行。

通过对网络事件记录仪数据分析，发现每次出现辅助逆变器200%过流保护时，全车空调都处于启动状态；辅助逆变器故障记录仪记录发生故障时，三相交流瞬间电流峰值均超过200%保护设定值（945±50A）。观察三相电流波形图未出现尖峰，电流值依次逐渐变大，达到保护设定值，电流曲线如图2，基本排除负载故障或接地的可能性。

辅助逆变器最大的负载为空调机组，单台空调机组功率为37kW，每台辅助逆变器为本单元6台空调机组提供电源，如果空调机组没有分时启动，则会造成每次投入负载过大，当启动瞬间电流峰值超过200%过流保护设定值时，辅助逆变器就会进行200%过流保护。

车辆空调分时启动控制是按动力单元进行，2个动力单元共有6节车辆12组空调压缩机，TCMS按照每18s为一个大周期进行循环，每个周期内设置6个长度为2s的时间窗口，分别对应12组空调压缩机。每节车空调压缩机只能在属于自己的时间窗口时才能启动，其他时间则不允许启动。对于已经完成启动的空调压缩机，其停机过程不受该时间窗

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口的控制，可以根据外界温度条件或者控制指令随时停机。由于每节车辆有2台空调机组，在同时收到TCMS发出的启动指令时，2台空调机组同时启动，电流迅速增大，造成辅助逆变器过流保护。

3.5辅助逆变器自动重启故障

城轨车使用车间电源进行车辆调试，在操作ATPFS（ATP隔离开关）和司控器钥匙时辅助逆变器会自动关机重启。事后普查发现所有列车都有此现象：当两端ATPFS位于“正常”位时，操作任意一端ATPFS至“隔离”位或将司控器钥匙由“OFF”位旋至“ON”位后，辅助逆变器会自动关机，约10s后重新启动。

辅助逆变器启动和停机的控制逻辑，当辅助逆变器收到降双弓信号（VCU降双弓指令或硬线降双弓信号）后，辅助逆变器会启动停机锁定程序关机，在停机有效信号持续10s后，重新检测网压，若检测到网压大于1100V且辅逆无故障，辅助逆变器会自动启动。通过故障现象和控制逻辑可以判断此故障是辅助逆变器收到降双弓信号导致。

受电弓控制电路[2]，由于在使用车间电源调试，PANEBR（受电弓使能继电器）失电，其触点21-22/24闭合，触点31-32/34断开，使得硬线降双弓信号不能发送至辅助逆变器。但由于受电弓控制开关位于“降双弓”位（即PCS的触点1-2、3-4和7-8闭合），当司控器钥匙由“OFF”位旋至“ON”位后，COR3（司机室激活继电器）触点41-42/44闭合，TCMS（列车控制与管理系统）收到降双弓信号，同时VCU（列车控制单元）发送降双弓指令给辅助逆变器。

零速控制电路，当两端ATPFS位于“正常”位时，ATPFR1（ATP隔离继电器）处于失电状态，其触点11-12/14断开、触点21-22/24闭合，零速信号由信号系统给出，但

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由于列车处于车辆调试阶段，信号系统设备未安装，使得信号系统无法给出零速信号，导致图3中的ZVR1（零速继电器）触点51-52/54处于断开状态。当一端ATPFS打至“隔离”位后，ATPFR1继电器得电，其触点11-12/14闭合、21-22/24断开，此时零速信号由车辆的网关阀给出，ZVR1触点51-52/54闭合，使得TCMS收到降双弓信号，同时VCU发送降双弓信号给辅助逆变器。

由上述分析可知，在贵阳轨道1号线电客车的车辆调试阶段，信号系统无法给出零速信号，使用车间电源供电，虽然切断了硬线发送至辅助逆变器的降双弓信号，但操作司控器钥匙激活司机室后，TCMS检测到降双弓信号，并VCU发送降双弓指令至辅助逆变器，导致辅助逆变器自动重启。此故障不仅影响了辅助供电系统各设备的寿命，也对车辆调试造成影响。

第4章城轨车辆辅助逆变电路故障预防

4.1散热风扇故障处理

SIV中散热风扇均存在故障隐患，为保证试运行的稳定，必须立即对所有SIV散热风扇进行整改。但因厂家确定整改方案、准备物料及实施整改均需要较长的时间，因此在过渡期间应采取应急措施，避免试运行列车再次批量出现故障，影响列车试运行考核。

对现有型号散热风扇的低速模式和高速模式的2种状态进行分析研究，两者之间差异如表1所示，确定可以通过临时修改SIV控制软件，让SIV散热风扇一直工作在高速模式。风扇整改完成后，将程序改为正常控制方式。

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经过厂家研究，决定采用新型号的散热风扇电机替换原有的散热风扇电机。新、旧风扇具体参数比较如表2所示。新电机的轴承温升经厂家型式试验测得为48.14K，符合要求，该型号风扇电机在国内其他地铁已大批量运用，属成熟可靠产品。

电气接口方面，由于2种电机调速方式不一样，需要进行重新接线。改造后的散热风扇电气原理。风扇调速控制采用变极调速，具体来讲，当断路器K4、接触器K12闭合时，电机为Y接法，散热风扇工作在低速挡；当断路器K4、接触器K11、K13闭合时，电机为YY接法，散热风扇工作在高速挡。在SIV正常工作情况下测量新SIV箱内各设备的温升，具体数值如表3所示。结果表明，使用新型号电机的散热风扇冷却效果符合要求，可

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以批量进行改。

4.2辅助逆变器解决故障的措施

在找出辅助逆变器发生故障的具体原因之后，就需要针对发生的故障采取对应的措施进行故障恢复，保障地铁车辆的正常运行。例如，在进行故障原因出现的寻找过程中，如果故障出现的主要原因是HK中的辅助接触点的材料存在问题，导致辅助接触点的电流值不能达到规定的要求，从而出现可触点接触不好的故障问题，面对这样的情况，首先应该将接触点进行断开，将接触点的杂质进行清除，然后将辅助逆变器内部的配线进行更换处理。

首先应该处理的故障问题是接触点不一致的问题，整改逻辑内的电阻问题，不整改辅助接触点，在对电阻进行整改之后，原先的接触点应该和其他的接触点之间进行转移工作运行，然后经过一段时间的观察，没有再出现故障问题时，就说明该方法能够针对故障进行解决，既能够进行该方法的推广应用。

总而言之，对地铁辅助逆变器的故障分析，首先必须要从辅助逆变器的原理出发。地铁逆变器的工作环境恶劣，其结构复杂，且各集群相互牵制，因此容易发生故障的点很多。在调查故障的时候，如果只看故障的表面现象则会非常容易出现判断的失误，无法找到造

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成故障的主要原因。而如何正确有效地进行故障分析呢，一方面我们需要结合多种分析方法，从不同角度的数据出发去分析故障的原因，另一方面，我们需要结合历史数据和历史故障，对现有的故障进行分析，从而保障故障的解决。

4.3辅助逆变器200％过载保护故障预防

由此在DIO板程序中增加数据校验功能，即对比寄存器与主板发送的数据是否一致，若不一致则判断为校验错误，舍弃该数据包，重新接收主板发送的数据。2014年12月利用115116车装车验证新版DIO板软件，分别监测３个时间点各节车空调压缩机的启动情况，结果除已刷新新版软件的０５Ａ１１５车外，其余５节车仍然存在空调压缩机闪断现象，验证了通过刷新DIO板软件可有效解决压缩机闪断问题。

刷新空调DIO板程序后解决了空调压缩机闪断问题，并经长期跟踪，SIV200Ｃ故障亦未再次出现。空调是辅助逆变器的重要负载，因此在设计阶段必须采用顺序启动控制逻辑，同时要对IO端口的输出进行严格的校验，确保系统各部件的启动能按照规定要求执行，才能最终避免出现负载突变而导致辅助逆变器输出过载的问题。

4.4逆变器过流保护

通常逆变器经常会由于通常的电流和电压原因造成内部的电路损坏，此外还可能因为逆变器内部的元件老化而造成故障。而地铁辅助逆变器则是一直工作在高频的情况下，其工作的环境是比较恶劣的。因此在地铁运行中，逆变器经常可能出现故障。而经常出现的故障是功率开关器件的开路故障与直通故障。短路故障一般是由于当列车系统发出错误的驱动信号或者雪崩击穿而造成的。逆变器IGBT 电路提供的电压过小的时候，IGBT 就会自动地退出饱和导通区然后进入线性放大区，这时候电阻则会增大，这直接导致的结果就是

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电路元件过热，从而造成毁坏。而一般器件出现破裂或者焊接脱落和电路板损坏都会导致开路故障。由于电路内部有自动保护的功能，在发生短路的时候故障会被快速地隔离，当检测困难时，则会使用植入熔丝从而转为开路故障进行处理。

当辅助逆变器内部元件出现开路时，驱动电压会使内部元件无法导通，这个时候，电压缺失，输出电压的波形不会像以前的正常工作时候的波形，而是会发生畸变。对于梯阶波合成逆变器来讲，造成的影响更多，比如会造成低次谐波无法被抵消，而增强了输出电压中的谐波。当辅助逆变器正常工作的时候，电路中桥臂的输出功率是较大的，当出现故障后则会大大减少桥臂的输出功率。

为防止单节车辆2台空调机组同时启动，对辅助逆变器造成过流保护，需要通过TCMS添加对单台空调机组进行分时启动控制的时序指令，改进后的时序。TCMS按照每36s为一个大周期进行循环，每个周期内设置12个长度为2s的时间窗口，分别对应12组空调压缩机。每组空调压缩机只能在属于自己的时间窗口时才能启动，其他时间则不允许启动。

4.5辅助逆变器自动重启故障改进

辅助逆变器主电路采用二电平逆变电路（DC/AC），车辆电网电压DC1500V作为辅助逆变器的输入电压。如图4所示，输入电压经过直流滤波电抗器、预充电电路和充电电路给滤波电容器充电，经过滤波的输入电压送入IGBT逆变器，控制单元输出PWM脉冲控制逆变器产生交流PWM电压，该输出电压经过隔离变压器进行电气隔离和变压后，得到正弦波三相交流380V/220V/50Hz电压。

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图4辅助逆变器系统框图

辅助逆变器的停机设计是为了实现降弓前，即切断高压前提前切除负载，从而提高列车中压、低压负载的使用寿命。但在使用车间电源供电时，高压供电不经过受电弓，此时升降弓操作不应影响辅助逆变器的控制。综上，可对其控制逻辑进行优化以避免此故障的发生，增加逻辑判断：当检测到三位置开关处于车间电源位时，TCMS收到降弓信号后VCU不向辅助逆变器发送降双弓指令。

第5章结束语

在城轨地铁车辆的运行过程中，辅助电源装置负责对整列车的辅助系统供电，其稳定性是至关重要的。当一台辅助逆变器发生故障后，另一台辅助逆变器通过车上的扩展供电单元仍可维持整列车的工作。通过对城轨地铁车辆辅助电源装置的研究，能够更加深刻地了解其各部分电路的运行原理，熟悉掌握逆变器的开关方式及系统控制过程，有利于在今后的工作中，更好地完成城轨地铁车辆的调试及维护保养。

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