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摘要：对于动车来说动车组辅助电源系统是其重要构成，能够担负除了牵引主电路之外的多种装置的供电任务，在本研究中主要阐述了独立辅助电源装置以及辅助整流装置这两个模块共同构成的动车组辅助供电系统，并深入阐述了该系统的运行原理构成以及电压-电流输出特性，通过分析进一步获得三相交流辅助电源以及相应的整流装置的交流实现方式。能够为动车组供电实现安全可靠保障。
关键字：动车组；辅助电源；结构；工作原理；分析；研究
对于动车组的电气电路来说其是一个相对复杂的机电控制设备，其本身具有一定的复杂性，相比其他设备来说有其独特性，动车组电气线路根据其作用不同可将其分为三个部分，分别是主电路、辅助电路以及相应的控制电路，其中主电路能够从接触网进行电能的获取，通过变压降压变流后驱动牵引电机进行工作，而辅助电源设备主要是能够为动车组提供稳定电源，保障用电设备实现正常供电，进而为旅客提供舒适的旅行环境和生活环境。控制电路，能够根据驾驶员以及线路要求有效对汽车完成控制。在本研究中主要阐述了动车组辅助电路相关内容，在基于普通机车辅助电源装置的前提下，针对列车安全性设备使用由蓄电池构成不间断电源，以及延长供电系统，进而能够为辅助电路提供稳定性电源辅助电路，可以分为两个模块，分别是独立辅助电源装置以及辅助整流装置。
1辅助电源装置
在本研究中，辅助电源装置主要是指能够将牵引变流器进行电源提供以及能够为辅助整流装置提供三相50赫兹电源的重要装置，在编组中通常被安装在车底下，不同辅助电源装置中还设置了能够将牵引变压器三次输出AC400V转变为AC100V的辅助变压器中，除此之外在辅助电源装置中还设置AC400V电压输出向AC100V变压的变压器，并且能够同AC200V进行变压的变压器，具体供电结构如下图所示。
在实际工作过程中，通常在一号以及八号车厢中配备不同的辅助电源装置各一台，通过贯穿线754和704能够获取电能，在这两台车上各配置了辅助整流装置一台，电源主要来源于辅助电源装置的400V，50赫兹交流逆变输出，在时速为250千米每小时的动车组辅助电源系统，能够为动车牵引电机之外的其他系统提供电能，辅助电源的能量最终来源于6车和2车牵引变压器的三次绕组，其三次绕组AC400V，50赫兹单相交流电源，可通过电磁接触器被连接到贯穿线704以及754线上，在四车设置延长供电用的电磁接触器通常是开启的，能够有效防止来自六车和二车这两个电力系统电源断间输出电源，输出包括直流和交流辅助电源输出，在速度为250千米每小时的动车组交流辅助电源存在以下五种类型。
（1）AC400V，单相50赫兹，490KVA。这种电路单相交流电向车辆全部辅助电源系统可以供电，能够作为整节动车组辅助电源系统，总电源也是部分单相交流负载直流直接电源，能够由牵引变压器辅助照组进行供电，此时电源电压能够发生较大变化，因此该系统负载能够允许电压变化，然而一部分设备功能会降低与该系统相连的负载，包括换气，空调装置以及拖车辅助电源装置等，这部分系统通常会将每4辆分为一个单元，一旦出现电源故障时会切断电源故障系统，并将其转为由另外四辆正常实现供电。
（2）AC400V，三相50赫兹，123KVA。这一系统主要是由牵引变压器三次绕组进行供电的，经过辅助电源装置输出后，其电压的规格为AC400V左右，其与该系统相连的设备包括空气压缩机，牵引风机等一些设备，三相感应电机该系统可以将每4辆作为一个单元，当出现电源故障时，能够自行切断电源故障并转为其他4辆进行正常供电。
（3）AC220V，单相50赫兹，12KVA。该系统主要是由变压器能够将辅助电源装置输出经过绝缘降压后输出，其电压的规格为AC220V左右，与该系统相连的设备包括服务设备及清扫维修保养设备，插座。该系统可作为一个系列存在，可将每四辆分为一个单元，当出现逆变器故障时，可由其他逆变器提供供电，从一定程度上可延长供电系统。
（4）AC100V，单相50赫兹，12KVA。该系统主要是由变压器能够将辅助电源装置输出，经过绝缘降压后实现供电，该电压的规格为AC100V左右，与该系统相连的包括显示器，空调控制系统等。该系统作为系列可将每4辆划分一个单元，当出现逆变器故障时可由其他逆变器提供供电，从一定程度上来看也可以延长供电系统。
（5）AC100V，单相50赫兹，22KVA。该系统主要是由辅助电源装置中的辅助变压器来实现供电的，牵引变压器辅助绕组为绕组变压器输入端，其电压规格为AC100V，与该系统相连的包括暖气加热器，该系统作为一个系列可将每4辆划分为一个单元，当出现牵引变压器故障时可由其他迁移变压器供电，从一定程度上来看也可以延长供电系统。
2辅助整流装置
辅助整流装置能够为列车组搭载两台，一般可将其称为是并列运行，每台辅助整流装置输出容量能够满足一个编组即八辆动车供电，当一台辅助整流装置出现故障时，可直接切换到其他正常辅助整流装置，并能够确保持续性向八辆编组动车实现供电，因此其中一台辅助整流装置出现故障时，可以不需要降低系统负荷或者该系统采用蓄电池实现不间断电源提供。即便接触网停电时，牵引变压器辅助绕组会停止交流供电，但这种情况下也能够在规定时间内持续实现满负荷供电。辅助整流器是一种自冷式相式结构，主要是由整流二极管，单元整流器，变压器具有输出电压，拥有三相特性的电阻辅助变压器等共同构成的。辅助整流器装置输出形式为DC100V，AC100V以及220V这三种形式，具体原理构造图如下所示，
在具体工作过程中辅助整流装置能够利用整流器中变压器将辅助电源装置中的AC400V三相，50赫兹定向输出电压后，经三相全波整流电路辅助整流器，输出DC100V，可以在整流器中用变压器设置分线头，根据蓄电池和负载特点可从三阶段输出电压-电流特性中选择最佳分线头。辅助变压器分线头变更，即便处于通电情况下也可以进行辅助整流器的变更，DC100V输出电压，具体的电流特性如下图所示。
相对于牵引系统来说，辅助系统结构简便，能够为动车电流实现有效控制，其主要功能单元是与电流具有一定联系的，首先由多个单体定压蓄电池构成蓄电池组件，能够提升蓄电能力，同时能够满足动车运行需求，同时也是车辆运行电压电流控制的主要途径。其次为变换器，可将其称为蓄电池的充电器，能够向动车提供运行过程中需要的直流电源，通常在动车上会安装两个以上蓄电池充电器。最后为逆变器，即为辅助逆变器，这也是动车的辅助电源逆变器，也是动车的辅助电源，可通过该装置将交流电给予动车，进一步供给其他电器使用。
小结
总而言之，在本研究中主要以动车组辅助电源系统作为研究对象，能够深入分析动车组辅助电源系统的结构供电方式，并且以电路图的方式获得三相交流辅助电源以及辅助整流装置中输出电流-电压的特性，进而可得到下列特点：首先该系统利用了独立、先进的辅助电路装置和辅助整流装置这两个模块，进而能够提升辅助电路供电的安全性和稳定性，可以采用五种交流辅助电源输出的形式，进而能够解决电气装置电压不同问题，能够从一定程度上延长供电。在整个车体上可配置两套辅助电源系统，当其中一套出现电路故障时，另一套可代替其继续工作，确保车辆能够实现正常供电，可以采用蓄电池实现不间断电源供电，即便接触网停止供电时也能够确保在一定时间内可实现满负荷供电目标。
参考文献
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【3】张龙飞, 杨美传. 基于Matlab的CRH380D型动车组蓄电池充放电研究[J]. 铁道机车与动车, 2017(8):20-23.
论文作者:韩月桥 崔磊 苏俊连 周捷 段一凡
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/30
标签：电源论文; 装置论文; 车组论文; 系统论文; 变压器论文; 电压论文; 电路论文; 《科学与技术》2019年第09期论文;