CRH2時速200KM動車組概述

---------------精品文檔---------------一、CRH2型200KM動車組概要1．概述由四方機(jī)車車輛股份有限公司為主機(jī)廠牽頭為中國鐵道部生產(chǎn)的時速200公里動力分散型電力動車組（動力分散是與動力集中相對應(yīng)的兩種動車組的動力布置方式，動力集中方式指整個動車組的動力只集中在頭尾兩節(jié)機(jī)車如中華之星或一節(jié)機(jī)車上如藍(lán)箭動車組采用推挽是的牽引方式，前拉后推；動力分散方式是指將動車組的動力布置在動車組的所有或若干節(jié)車輛上，這樣做的好處在于動車組的黏著性能好，起動、制動速度快，可靠性好-某節(jié)車故障只損失小部分動力，缺點(diǎn)是動力裝置總重量較重，檢修維護(hù)量大、噪音較大），是以日本新干線E2-1000番為原形車，引進(jìn)日本川崎重工、三菱電機(jī)、日立公司（日立公司和北車永濟(jì)廠生產(chǎn)10列車的牽引變流器）等公司的技術(shù)生產(chǎn)的。新干線E2-1000番川崎—四方時速200公里電力動車組共計要生產(chǎn)3包（當(dāng)時中國鐵道部按包為單位招標(biāo)，每包20列，共計60列480節(jié)）。其中3列為原僅供參考學(xué)習(xí)第1頁

---------------精品文檔---------------裝進(jìn)口車，6列為進(jìn)口成套設(shè)備的組裝車，51列為關(guān)鍵零部件進(jìn)口，在中國生產(chǎn)和總裝的國產(chǎn)車。之所以日方以日本新干線E2-1000系“疾風(fēng)號”動車組為原型車參與中國鐵道部的時速200公里動車組招標(biāo)，是因為該動車組的基本情況在現(xiàn)有的新干線動車組中最接近中國鐵道部的招標(biāo)要求。E2-1000番是50Hz區(qū)間專用車。在技術(shù)上，采用了IGBT（絕緣柵雙極型場效應(yīng)管）等先進(jìn)元器件和動力分散結(jié)構(gòu)的E2-1000也是比較符合中國的實際情況。該動車組為動力分散型電力動車組，4動4拖編組，定員610人，運(yùn)營時速200公里，最高時速250公里。時代集團(tuán)和時菱公司作為三菱公司的技術(shù)受讓方，負(fù)責(zé)51列國產(chǎn)車的牽引變流器（CI）、列車信息控制裝置（MON）和輔助電源裝置（APU和ARF）的大部分生產(chǎn)，其中時代集團(tuán)制造中心負(fù)責(zé)CI和MON的生產(chǎn)。中國日系200公里動車組CRH2動車組在北京環(huán)環(huán)行鐵道兩列8輛的編組也可以通過重聯(lián)的形式組成16輛的大編組合并運(yùn)行。該動車組的編組配制如下圖：僅供參考學(xué)習(xí)第2頁

---------------精品文檔---------------如圖所示，該動車組的動力分布在2、3、6、7號四節(jié)車上，兩端1、8號車為不帶動力的控制拖車，并配備有輔助電源裝置APU，受電弓在4、6號車上，各車之間有高壓母線連接。該動車組的車內(nèi)配制如下表：二、主要技術(shù)參數(shù)：2.1該動車組采用了交流驅(qū)動方式，前后兩端設(shè)有駕駛艙。在列車正常運(yùn)行時，由前端的駕駛艙負(fù)責(zé)駕駛。·電源方式為交流25kV,50Hz(超高壓母線連接、單弓受流)?！ぷ罡唠妷?1kV最低電壓17.5kV，其他供電特性按照GB1402規(guī)格。·加速控制為VVVF逆變器控制方式。·帶有原邊電流限幅器控制功能?！る姎庵苿邮请娏υ偕苿臃绞??！みM(jìn)行空轉(zhuǎn)滑行控制、以提高粘著力?！び型ㄟ^加速/再生制動控制的定速行駛功能。定速范圍為30-200km/h?！ざ▎T：610人。僅供參考學(xué)習(xí)第3頁

---------------精品文檔---------------·客室布置：一等車2+2、二等車2+3。·最高運(yùn)營速度（km/h）：200（具備提速到300km/h的條件）?！ぷ罡咴囼炈俣龋╧m/h）：250?！みm應(yīng)軌距（mm）：1435?！みm應(yīng)站臺高度（mm）：1200?！鲃臃绞剑航恢苯?。·牽引功率（kW）：4800。·編組重量及長度：345t，204.9m。金車體?！ぼ圀w型式：大型中空型材鋁合·氣密性：車內(nèi)壓力從4kPa降到1kPa時間大于50s?！ゎ^車車輛長度（mm）：25700?！ぶ虚g車輛長度（mm）：25000?！ぼ囕v寬度（mm）：3380?！ぼ囕v高度（mm）：3700?！た照{(diào)系統(tǒng)：準(zhǔn)集中式空調(diào)系統(tǒng)?！まD(zhuǎn)向架類型：DT206/TR7004B無搖枕轉(zhuǎn)向架。僅供參考學(xué)習(xí)第4頁

---------------精品文檔---------------·轉(zhuǎn)向架一系懸掛：單組鋼彈簧單側(cè)拉板定位+液壓減振器?！まD(zhuǎn)向架二系懸掛：空氣彈簧+橡膠堆?！まD(zhuǎn)向架軸重（t）：≤14?！まD(zhuǎn)向架輪徑（mm）：860/790?！まD(zhuǎn)向架固定軸距（mm）：2500?！恳兞髌鳎篒GBT水冷VVVF?！恳妱訖C(jī)：300kW?！蛹铀俣龋╩/s2）：0.406?！ぽo助供電制式：DC100V，單相AC100V、AC220V、三相AC400V。2.2軸重：各車的軸重配制如下：2.3制動：2.3.1制動距離：制動初速度200km/h時：≦2,000ｍ制動初速度160km/h時：≦1,400ｍ緊急制動初速度200km/h時：≤1800m。2.3.2制動控制方式如下所示。僅供參考學(xué)習(xí)第5頁

---------------精品文檔---------------·使用ATP的自動及手動·ATP制動時的滑行時間在3.5秒以下（空氣的響應(yīng)延遲考慮為1.5秒、控制延遲考慮為2秒）2.3.3制動方式為直通式電氣指令式空氣制動方式，采用適應(yīng)速度－粘著模式的制動力控制，設(shè)置有滑行檢測及感應(yīng)負(fù)載功能。2.3.4制動種類如下所示。·常用制動·快速制動·緊急制動·輔助制動·耐雪制動2.3.5制動性能（減速度模式）·常用制動7N70km/h：0.747m/s2118km/h：0.619m/s2200km/h：0.492m/s2·快速制動70km/h：1.12m/s2118km/h：0.931m/s2200km/h：0.758m/s2僅供參考學(xué)習(xí)第6頁

---------------精品文檔---------------2.4最小曲線半徑通過連接運(yùn)行時：180m單車調(diào)車時：130mS曲線時：180m曲線＋最小10ｍ直線＋180ｍ曲線2.5車體主要尺寸車體最大長度車頭車：25,700mm中間車：25,000mm車體最大寬度：3,380mm車體最大高度：3,700mm登車口地面高度：1,300mm客艙天花板高度：22,770mm轉(zhuǎn)向架間距：17,500mm固定軸距：2,500mm車輪徑：860mm連接器高度：1,000mm三、CRH2牽引傳動系統(tǒng)的組成CRH2動車組牽引傳動系統(tǒng)主要由受電弓（包括高壓電器設(shè)備）、牽引變壓器、四象限變流器、牽引逆變器和牽引電機(jī)組成。(1)高壓電器設(shè)備僅供參考學(xué)習(xí)第7頁

---------------精品文檔---------------高壓電器主要作用是完成從接觸網(wǎng)到牽引變壓器的供電。主要包括：受電弓、主斷路器、避雷器、電流互感器、接地保護(hù)開關(guān)等。CRH2動車組采用DSA250型受電弓。該受電弓為單臂型結(jié)構(gòu)，額定電壓/電流為25kV/1000A，接觸壓力70±5N,弓頭寬度約1950mm，具有自動降弓功能，適應(yīng)接觸網(wǎng)高度為5300～6500mm，列車運(yùn)行速度250km/h。CRH2動車組采用CB201C-G3型主斷路器。主斷路器為真空型，額定開斷容量為100MVA，額定電流AC200A，額定斷路電流3400A，額定開斷時間小于0.06s，采用電磁控制空氣操作。CRH2動車組采用LA204或LA205型避雷器。額定電壓為AC42kV（RMS），動作電壓為AC57kV以下（V1mA，DC），限制電壓為107kV。由氧化鋅（ZnO）為主的金屬氧化物組成,是非線性高電阻體的無間隙避雷器。CRH2動車組采用TH-2型高壓電流互感器。變流比為200/5A，用于檢測牽引變壓器原邊電流值。CRH2動車組SH2052C型接地保護(hù)開關(guān)。額定瞬時電流為6000A（15周），電磁控制空氣操作，具有安全連鎖。(2)牽引變壓器CRH2動詞組采用的是ATM9型牽引變壓器，僅供參考學(xué)習(xí)第8頁

---------------精品文檔---------------一個基本動力單元1個，全列共計2個。采用殼式結(jié)構(gòu)、車體下吊掛、油循環(huán)強(qiáng)迫風(fēng)冷方式。具有1個原邊繞組（25kV,3060kVA）、2個牽引繞組（1500V，2×1285kVA），一個輔助繞組（400V，490kVA）。(3)牽引變流器CRH2動詞組采用的是CI11型牽引一個基本動力單元2個，全列共計4個。采用車下吊掛、液體沸騰冷主電路結(jié)構(gòu)為電壓變流器，卻方式。型3電平式，由脈沖整流器、中間直流電路、逆變器構(gòu)成，不設(shè)2次諧振濾波裝置和網(wǎng)側(cè)諧波濾波器，采用PWM方式控制。中間直流電壓為2600V～3000V（隨起牽引電機(jī)輸出功率進(jìn)行調(diào)整）。1個牽引變流器采用矢量控制原理控制4臺并聯(lián)的牽引電機(jī)。(4)牽引電機(jī)CRH2動詞組采用的是MT205型牽引電機(jī)，每節(jié)動力車4個（并聯(lián)），一個基本動力單元8個，全列共計16個。牽引電機(jī)為4極三相鼠籠式異步電機(jī)，采用架懸、強(qiáng)迫風(fēng)冷方式，通過彈性齒型聯(lián)軸節(jié)連接傳動齒輪。2、CRH2牽引傳動系統(tǒng)組成原理僅供參考學(xué)習(xí)第9頁

---------------精品文檔---------------CRH2動車組采用交流傳動系統(tǒng)，主要由受、牽引變壓器、四象、牽引電機(jī)、電弓（包括高壓電器設(shè)備）限變流器、中間環(huán)節(jié)、牽引逆變器齒輪傳動系統(tǒng)等組成。動車組受電弓從接觸網(wǎng)獲得AC25000V/50Hz電源，為了滿足動車組牽引特性的要求，牽引電機(jī)需要電壓頻率均可調(diào)節(jié)的三相交流電源。受電弓將接觸網(wǎng)的AC25kV單相工并頻交流電輸送給牽引變壓器，經(jīng)變壓器降壓輸出1500V單相交流電供給脈沖整流器，脈沖整流器將單相交流變換成直流電經(jīng)中間直流電路將DC2600~3000V的直流電輸出給牽引逆變器，牽引逆變器輸出電壓0~2300V，頻率0～220Hz可控的三相交流電供給異步牽引電動機(jī)。3、CRH2牽引傳動系統(tǒng)主電路受電弓從接觸網(wǎng)25kV、50Hz單相交流電網(wǎng)受電，通過主斷路器VCB連接到牽引變壓器原邊繞組。主電路開閉由VCB控制。牽引變壓器牽引繞組設(shè)兩組，原邊繞組電壓為25kV時，牽引繞組電壓為1500V。牽引變流器在M1、M2車上，由一臺四象限脈沖整流器和逆變器及中間直流回路構(gòu)成，運(yùn)行時除實施牽引電動機(jī)電力供應(yīng)和制動時的再制生動外，還具備相應(yīng)的保護(hù)功能。主僅供參考學(xué)習(xí)第10頁

---------------精品文檔---------------電路簡圖如圖下：1-1動車組主電路簡圖牽引電動機(jī)采用三相鼠籠式感應(yīng)電機(jī)，其軸端設(shè)置速度傳感器，用于檢測轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)子頻率），對牽引和制動特性進(jìn)行實時控制；當(dāng)出現(xiàn)故障時，M1車和M2車可分別使用，另外，整個基本單元可使用VCB切除，而不會影響其它單元工作。制動系統(tǒng)有兩套。一套是電制動，將牽引電機(jī)轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)形式工作，即再生制動；一套是空氣制動，將電指令轉(zhuǎn)換成空氣指令送入制動缸起制動作用。當(dāng)列車速度較高時，實施電制動，在低速時實施空氣制動，制動方式轉(zhuǎn)換均由微機(jī)控制系統(tǒng)控制完成。當(dāng)司機(jī)通過司機(jī)臺上的制動控制器實施制動指令時，制動電信號首先到達(dá)車輛計算機(jī)系統(tǒng)，再傳入制動控制系統(tǒng)。制動控制系統(tǒng)根據(jù)列車速度，自動實行空氣制動與電制動。電氣制動系統(tǒng)的組成與牽引系統(tǒng)一致。動車組牽引系統(tǒng)主電路原理圖如圖1-2。4、CRH2牽引傳動系統(tǒng)控制電路及其控制策略CRH2牽引傳動系統(tǒng)控制策略分為脈沖整流僅供參考學(xué)習(xí)第11頁

---------------精品文檔---------------器控制、逆變器控制和牽引電機(jī)控制三個部分。脈沖整流器控制策略：牽引變壓器牽引繞組輸出的AC1500V、50Hz電源輸入脈沖整流器。脈沖整流器由單相三點(diǎn)式PWM變流器、交流接觸器K組成。采用無接點(diǎn)控制裝置，從而實現(xiàn)了輸出直流電壓2600V～3000V定壓控制、牽引變壓器原邊單位功率因數(shù)的控制以及無接點(diǎn)控制裝置保護(hù)。再生制動時接收支撐電容器輸出的直流3000V電壓，向牽引變壓器供應(yīng)AC1500V、50Hz逆變器控制策略：逆變側(cè)采用了VVVF的控制方式，整流器輸入給支撐電容器控制裝置控制的直流電壓，依據(jù)無接點(diǎn)信號，輸出變頻變壓的三相交流電對4臺并聯(lián)的電機(jī)進(jìn)行速度、力矩控制。再生制動時牽引電機(jī)發(fā)出三相交流電，經(jīng)整流后向支撐電容器輸出直流電壓。牽引電機(jī)控制采用矢量控制方式，獨(dú)立控制力矩電流和勵磁電流，以使力矩控制高精度化、反應(yīng)高速化，提高電流控制性能。動車組牽引系統(tǒng)主電路原理圖圖如1-2。5、CRH2牽引傳動系統(tǒng)的保護(hù)牽引傳動系統(tǒng)是高壓系統(tǒng)，為保證系統(tǒng)的安僅供參考學(xué)習(xí)第12頁

---------------精品文檔---------------全和可靠的工作，系統(tǒng)設(shè)置了各種保護(hù)裝置。電驅(qū)動系統(tǒng)的保護(hù)主要有：牽引驅(qū)動系統(tǒng)對各種故障具有檢測和保護(hù)功能；為了有效利用粘著力，牽引變流器設(shè)有牽引時檢測空轉(zhuǎn)實施再粘著控制的功能，并在制動控制裝置設(shè)有制動時檢測滑行并進(jìn)行再粘著控制的功能；為了在故障和并聯(lián)電機(jī)載荷分配不均勻等情況時保護(hù)牽引電機(jī)，設(shè)有電機(jī)過流檢測、電機(jī)電流不平衡檢測、接地檢測等保護(hù)功能。所有故障信息均通過車輛信息控制裝置網(wǎng)絡(luò)傳遞，并在司機(jī)臺顯示裝置上進(jìn)行顯示。高壓設(shè)備箱在考慮防止危險和絕緣距離的基礎(chǔ)上，力求小型、輕型化，為防止觸電事故發(fā)，生采用連鎖方式，在通電時不能打開箱門。動車與拖車設(shè)有接地裝置，動車轉(zhuǎn)向架的接地裝置安裝在齒輪箱上，接地容量為160A×2個/齒輪箱，拖車轉(zhuǎn)向架的接地裝置安裝在軸箱上。動車組高壓回路中沒有電壓互感器。另外，動車組在高壓回路中設(shè)置了主斷路器，不再設(shè)置隔離開關(guān)。動車組主電路很復(fù)雜，不同的組成部分可能會產(chǎn)生各種各樣的故障，影響動車組的安全可靠運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)如表所示的情況時，系統(tǒng)將出現(xiàn)故障，并將相應(yīng)的故障顯示在司機(jī)室內(nèi)的監(jiān)控器上。僅供參考學(xué)習(xí)第13頁

---------------精品文檔---------------6、CRH2牽引傳動系統(tǒng)的布置(1)CRH2動車組編組簡介CRH2動車組為4M4T編組，首尾車輛設(shè)有司機(jī)室，可雙向駕駛，兩輛動車組成一個動力單元。正常情況下，兩個牽引系統(tǒng)均工作，當(dāng)一個牽引系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以自動切斷故障源，繼續(xù)運(yùn)行。動車組頭車長度25.7m，中間長度25m，總長201.4m，車體寬度3.38m，車體高度3.7m。在4、6號車設(shè)受電弓及附屬裝置，安裝高度4m時，受電弓工作高度最低4888mm，最高6800mm，最大升弓高度7000mm。動車組正常運(yùn)行時，采用單弓受流，另一臺備用，處于折疊狀態(tài)。2、3、6、7號車為動車，車下有牽引變流器和牽引電動機(jī)。在2、6號車下裝有牽引變流器。1、4、5、8號車為拖車。編組示意圖如圖1－3所示。1－3CRH2動車組編組示意圖(2)動車組車底電氣設(shè)備布置CRH2動車組以2動2拖為一個基本動力單元。一個基本動力單元的牽引傳動系統(tǒng)主要由網(wǎng)側(cè)高壓電氣設(shè)備、1個牽引變壓器、2個牽引變流器、8臺三相交流異步牽引電機(jī)等組成。全列僅供參考學(xué)習(xí)第14頁

---------------精品文檔---------------共計2個受電弓、2個牽引變壓器、4個牽引變流器、16臺牽引電動機(jī)。動車組正常時升單弓運(yùn)行，另一個受電弓備用。牽引傳動系統(tǒng)的供電設(shè)備布置在4、6號車車頂，電傳動設(shè)備布置在2、6、3、7號車的車底。圖1－4為動車組車底電氣設(shè)備布置示意圖。圖1-4車底電氣設(shè)備布局圖7、CRH2牽引傳動系統(tǒng)的特點(diǎn)CRH2動車組牽引傳動系統(tǒng)采用交流傳動，在牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機(jī)、控制策略等方面有其顯著的特點(diǎn)。⑴CRH2動車組牽引變壓器采用殼式結(jié)構(gòu)、車體下吊掛、油循環(huán)強(qiáng)迫風(fēng)冷方式，原邊采用兩組并聯(lián)結(jié)構(gòu)的繞組，從而增加了每相牽引繞組的容量；牽引繞組為兩個獨(dú)立線圈，確保牽引繞組的高電抗、弱耦合性，使?fàn)恳兞髌鞣€(wěn)定運(yùn)行。⑵CRH2動車組變流器主電路均采用兩主管聯(lián)串與中點(diǎn)帶箝位二極管的方案，功率開關(guān)采用IPM智能功率模塊，IPM是將芯片、驅(qū)動電路、保護(hù)電路等封裝在一個模塊內(nèi)的新型電力電子器件,是IGBT集成化、智能化的一種應(yīng)用方式。僅供參考學(xué)習(xí)第15頁

---------------精品文檔---------------除具有IGBT的優(yōu)點(diǎn)外，驅(qū)動功率小，吸收回路簡單，器件模塊本身具有檢測和自保護(hù)功能，可以采用多個并聯(lián)以增大電流容量。⑶整流部分采用單相三點(diǎn)式PWM脈沖整流器，可以實現(xiàn)變流器單位功率因數(shù)運(yùn)行，能量雙向傳遞可以四象限運(yùn)行。具有以下優(yōu)點(diǎn)：每一個功率器件所承受的關(guān)斷電壓僅為直流側(cè)母線電壓的一半，在相同的情況下，直流母線電壓可以提高一倍，容量也可以提高一倍；在同樣的開關(guān)頻率及控制方式下，輸出電壓或電流的諧波大大小于二點(diǎn)式變流器，因此它的總的諧波失真THD也遠(yuǎn)小于二點(diǎn)式變流器；三點(diǎn)式變流器輸側(cè)入的電流波形即使在開關(guān)頻率很低時也能保證一定的正弦度。這在減小對通訊信號的諧波干擾和充分利用電網(wǎng)的傳輸功率方面都有很大意義。⑷中間直流環(huán)節(jié)不設(shè)二次諧振濾波裝置，從而減輕了牽引變流器何牽引變壓器的重量。⑸逆變器部分采用三點(diǎn)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與二點(diǎn)式逆變器相比，端電壓波形包含較少的諧波分量、在一個周期內(nèi)，兩點(diǎn)式逆變器電路只有7種狀態(tài)，而三點(diǎn)式有19種。因此有利于減小相鄰兩種電路狀態(tài)間轉(zhuǎn)換時引起的電壓和電流波動。僅供參考學(xué)習(xí)第16頁

---------------精品文檔---------------從而有利于降低損耗，提高電動機(jī)和系統(tǒng)效率，減少轉(zhuǎn)矩脈動。⑹CRH2動車組采用三相交流鼠籠式異步電機(jī)，具有良好的牽引性能，可以實現(xiàn)寬范圍的平滑調(diào)速，另外調(diào)節(jié)調(diào)頻特性能使機(jī)車起動時發(fā)出較大的起動轉(zhuǎn)矩；異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，無換向引起的電氣損耗和機(jī)械損耗，無環(huán)火引起的故障，牽引主電路系統(tǒng)省去許多有觸點(diǎn)電器，運(yùn)行可靠性進(jìn)一步提高；耐振動，耐風(fēng)雪、多塵、潮濕等惡劣環(huán)境；過載能力強(qiáng)（僅受定子繞組熱時間常數(shù)的影響）；轉(zhuǎn)速高，功率/重量比高，有利于電機(jī)懸掛；轉(zhuǎn)矩－速度特性較陡，可抑制空轉(zhuǎn)，提高粘著利用率，在幾臺電機(jī)并聯(lián)時，不會發(fā)生單臺電機(jī)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。⑺異步電機(jī)采用按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制策略，把定子電流分解成轉(zhuǎn)子磁場定向坐標(biāo)系下的勵磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量，實現(xiàn)了定子電流的完全解耦，控制方式簡單，使整個牽引傳動系統(tǒng)具有良好動態(tài)性能和控制精度。四、CRH2動車組牽引/制動特性1、CRH2動車組運(yùn)用條件及主要技術(shù)參數(shù)CRH2動車組采用動力分散交流傳動牽引僅供參考學(xué)習(xí)第17頁

---------------精品文檔---------------模式，適應(yīng)在鐵路既有線上以160km/h速度級正常運(yùn)行，在新建的客運(yùn)專線并能在既有線指定區(qū)段上以200km/h速度級正常運(yùn)行。這里對于動車組牽引制動相關(guān)的環(huán)境、線路等運(yùn)行條件以及動車組的主要技術(shù)參數(shù)予以簡單介紹。1、CRH2動車組運(yùn)用條件(1)動車組運(yùn)用的自然環(huán)境①氣溫條件：－25～40°C；②相對濕度：95%（月平均最低溫度25°C時）；③海拔高度：≦1500m；④最大風(fēng)速：一般年份15m/s；偶遇30m/s；⑤氣候特點(diǎn)：有風(fēng)、沙、雨、雪天氣；偶有鹽霧、酸雨、沙塵暴等現(xiàn)象。(2)線路參數(shù)：①間最大坡度：12‰（困難條件下20‰）；②站段聯(lián)絡(luò)線坡度：≦30‰；最小曲線半徑：2200m；緩和曲線：三次拋物線型，緩和曲線超高順坡率1/10Vmax，下1/8Vmax；夾直線僅供參考學(xué)習(xí)第18頁

---------------精品文檔---------------及圓曲線最小長度：7/10Vmax（新建和改建地段）；困難條件下1/2Vmax；既有線保留地段困難條件下為④到發(fā)線有效長度：650m，困難條件下520m；⑦最大超過允許值：110mm；⑧道岔限速：區(qū)間道岔直向通過速度：200km/h；進(jìn)出站為18號可動心軌道岔（導(dǎo)曲線半徑為1200m，15側(cè)向通過限速80km/h）和12號可動心軌提速道岔（側(cè)向通過速度50km/h）；⑨豎曲線半徑：15000m；⑩車站站臺高度：≥1100mm；□車站站臺邊緣距軌道中心線的距離：1750mm；正線數(shù)目：雙線；軌底坡：1/40；□既有線線路其他有關(guān)參數(shù)如下：坡道：≦30‰；軌底坡：1/40；僅供參考學(xué)習(xí)第19頁列車為兩端均可操縱控制的動車組，可單列運(yùn)行，也可兩列聯(lián)掛運(yùn)行。①兩列聯(lián)掛時間：≦3min。②列車立即折返時間：<16min。③運(yùn)行特點(diǎn)：客貨混運(yùn)、適合于既有線列車混運(yùn)，動車組不通過駝峰，不與貨車④救援列車（救援機(jī)車）：采用自動空氣制動機(jī)和15號自動車鉤。(4)動車組供電系統(tǒng)⑥最高電壓：31kV。⑦最低電壓：17.5kV。符合我國鐵路干線電力牽引交流電壓標(biāo)準(zhǔn)；線路設(shè)點(diǎn)式信號設(shè)備為列車提供過分相位置信號。(5)限界符合電力機(jī)車限界和客運(yùn)專線機(jī)車車輛限界暫行規(guī)定。(6)信號僅供參考學(xué)習(xí)第20頁---------------精品文檔---------------閉塞分區(qū)長度一般為1000～1200m。2、CRH2動車組的牽引特性動車組的牽引特性曲線是指動車組牽引力隨速度變化的曲線，是動車組最重要的性能曲線。在計算動車組的牽引與制動性能的時候，牽引特性曲線是最重要的原始數(shù)據(jù)。1、CRH2動車組的粘著牽引力粘著牽引力是受輪軌間粘著能力限制的輪周牽引力，當(dāng)輪周上的切線力大于粘著力時就要發(fā)生空轉(zhuǎn)或滑行，在不發(fā)生空轉(zhuǎn)的前提下所能實現(xiàn)的最大輪周牽引力就是粘著牽引力，這是動車組牽引運(yùn)行一個非常重要的參數(shù)。日本高速動車組使用的粘著系數(shù)隨速度的變化曲線如圖2-1所示。CRH2動車組的粘著牽引力及其動車組的實際牽引制動力參數(shù)如表2-1所示。僅供參考學(xué)習(xí)第21頁

圖2-1高速動車組粘著特性2-1CRH2動車組粘著參數(shù)表速度粘著粘著牽實際牽粘著制系數(shù)引力引力動力00.16338.7kN176kN639.7km/hkN1000.074156.8139.6295.9kNkNkNkm/h僅供參考學(xué)習(xí)第22頁---------------精品文檔---------------2000.048101.782.2kN191.9km/hkNkN2500.0486.8865.6kN163.91kNkN一般來說，粘著受軌道的狀態(tài)（污跡、生銹、水、油、雪等）的影響很大，但在同等條件下，有隨著車輛速度增高而下降。圖2-2表示的是新干線對軌面作干燥和潑水試驗得到的粘著系數(shù)隨速度變化的曲線。由變化趨勢可知，干燥和濕滑軌面的粘著系數(shù)不同，但都隨速度增加而下降，計算采用的粘著系數(shù)公式的趨勢和數(shù)值都是合理的，由此也可以看出牽引力--速度曲線和制動—速度曲線的變化規(guī)律都是與粘著系數(shù)的變化相符的。2、CRH2動車組運(yùn)行基本阻力動車組運(yùn)行的基本阻力決定于許多因素，它與零部件之間、車表面與空氣之間以及車輪與鋼軌之間的摩擦和沖擊密切相關(guān)，而且還與動車拖車車輛的結(jié)構(gòu)、技術(shù)狀態(tài)、線路情況、氣候條件、僅供參考學(xué)習(xí)第23頁---------------精品文檔---------------列車運(yùn)行速度等有關(guān)系。這些因素極為復(fù)雜，甚至相互矛盾，實際運(yùn)用中很難用理論公式進(jìn)行精確計算，常常使用大量試驗得出的經(jīng)驗公式來計算列車運(yùn)行單位基本阻力。實驗時只對阻力影響較大的因素作必要的控制（車輛類型和列車運(yùn)行速度），其他因素則由公式中的系數(shù)予以考慮。動車組運(yùn)行過程的單位基本阻力公式一般為運(yùn)行速度的二次三項式，即w0=a+b.?V+c.V2（2-2）EMU的運(yùn)行阻力依照下列公式。?+0.00112Vw0=8.63+0.07295V2?（N/t）（2-3）計算運(yùn)行阻力的公式還有相近的公式，一般在動車組的技術(shù)規(guī)格中作規(guī)定。此處所列公式為的CRH2動車組原型車的實測值。3、CRH2動車組的牽引特性曲線CRH2動車組的牽引特性曲線如圖如圖2-3所示，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為8.2-4式所示。僅供參考學(xué)習(xí)第24頁

---------------精品文檔---------------F＝175－0.36VV0≤≤125km/hF＝16250/VV>125km/h（2-4）圖2-3牽引性能曲線（1）牽引力曲線牽引力為CRH2動車組所要求的全功率對應(yīng)得最大牽引力。牽引力在從0～125km/h的速度范圍內(nèi)，以速度0km/h的牽引力175kN為基點(diǎn)按一定斜率下降，在速度125km/h以上范圍內(nèi)，牽引力與速度呈雙曲線下降即恒功率運(yùn)行。（2）牽引力與速度的關(guān)系一般來說，所需牽引力按照下列公式計算：FGaG?w=(1+γ)·+（N）（2-5）式中α──加速度，m/s2；G──編組整體重量，t；ww──運(yùn)行阻力，N/t；為速度的函數(shù)，見2-3式；僅供參考學(xué)習(xí)第25頁

---------------精品文檔---------------γ──列車慣性系數(shù)；其中，加速度以下式計算：α=(F?Gw)/G(1+γ)（m/s2）a=(F?G?w)/G(1+γ)（m/s2）（2-6）在動車組加速時，不僅對車體加速，也要克服車輪、車軸、制動盤片、驅(qū)動用電動機(jī)、齒輪裝置等旋轉(zhuǎn)部分的慣性力矩，因此動車組質(zhì)量要考慮轉(zhuǎn)動慣量（慣性系數(shù)γ）。慣性系數(shù)γ的值因動車組的Ｍ車與T車的比例不同而不同，一般參照動車組的技術(shù)規(guī)格所規(guī)定。車輛的等價重量按照G（1＋γ）來計算。（3）電動機(jī)電壓、電流曲線單點(diǎn)劃線表示電動機(jī)電壓、破折線表示電動機(jī)電流。電動機(jī)電壓在速度175km/h前，按照V/f（電壓/頻率）為常數(shù)控制，速度在175km/h以上時電動機(jī)電壓保持恒定。假設(shè)功率因數(shù)、空轉(zhuǎn)滑行均為恒值的前提下，電動機(jī)電流在速度125km/h前與牽引力呈比例下，降從125～175km/h基本上與速度成反比例減少，速度在175km/h以上時電動機(jī)電流保持恒定。由于實際運(yùn)行過程中功率因數(shù)、空中滑行率均為變化值，僅供參考學(xué)習(xí)第26頁

---------------精品文檔---------------所以在高速區(qū)域的電流要比上述說明有所增加。4、CRH2動車組的牽引計算及其分析(1)牽引特性計算及其分析根據(jù)給定的CRH2動車組主要計算參數(shù)和牽引/制動特性，對CRH2動車組在滿功率運(yùn)行、75%動力運(yùn)行、50%動力運(yùn)行、運(yùn)行基本阻力、12‰坡道、20‰坡道、23‰坡道、25‰坡道、27‰坡道、30‰坡道的阻力、瞬時加/減速度、平均加速/減度、加/減速時間、加/減速距離、牽引總電流、牽引/制動總功率等進(jìn)行了仿真計算。牽引計算結(jié)果見圖2-1所示。滿功率運(yùn)行時：在12‰坡度上列車運(yùn)行速度可達(dá)200km/h以上，在20‰坡度上列車運(yùn)行速度可達(dá)160km/h，在30‰坡度上列車運(yùn)行速度可達(dá)100km/h以上。在一個動車出現(xiàn)故障時：在平直道上運(yùn)行速度可達(dá)250km/h以上，在12‰坡度上列車運(yùn)行速度可達(dá)170km/h以上，在20‰坡度上列車運(yùn)行速度可達(dá)125km/h，在15‰坡度上列車運(yùn)行速度可達(dá)100km/h以上。在兩個動車出現(xiàn)故障時：在平直道上運(yùn)行速度可達(dá)200km/h以上，在12‰坡度上列車運(yùn)行速僅供參考學(xué)習(xí)第27頁

---------------精品文檔---------------度可達(dá)120km/h以上，在20‰以上的坡度上列車不能啟動。(2)CRH2動車組的啟動加速性能動車組在定員載荷，平直道上的啟動加速度和平均加速度。①啟動最大加速度為：0.417m/s2；②速度為125km/h時加速度為：0.28m/s2；平均加速度為：0.3377m/s2；③速度為200km/h時加速度為：0.1306m/s2；平均加速度為：0.28m/s2；④速度為250km/h時加速度為：0.061m/s2；平均加速度為：0.22m/s2；啟動時間與速度的關(guān)系是。①啟動至速度70km/h時加速時間為：53.5s；②啟動至速度100km/h時加速時間為：77.9s；③啟動至速度125km/h時加速時間為：102.9s；④啟動至速度200km/h時加速時間為：198.3s；⑤啟動至速度250km/h時加速時間為：僅供參考學(xué)習(xí)第28頁

---------------精品文檔---------------289.9s。加速距離與速度的關(guān)系曲線是:①啟動至速度70km/h時加速距離為：538.3m；1160.5m；1888m；②啟動至速度100km/h時加速距離為：③啟動至速度125km/h時加速距離為：④啟動至速度200km/h時加速距離為：6278.9m；⑤啟動至速度250km/h時加速距離為：12034m。5、CRH2動車組的制動特性由圖2－3可知，CRH2動車組牽引工況時，動車組從0加速到200km/h，加速運(yùn)行距離為6.3km；從0加速到250km/h時，加速運(yùn)行距離為12.03km。當(dāng)最高速度為250km/h、要求制動距離2700m、制動減速度0.9m/s2時，動力制動可提供31%的制動減速度（0.279m/s2），列車運(yùn)行阻力可提供7%的制動減速度（0.063m/s2），其余為空氣制動（盤形制動裝置）承擔(dān)。僅供參考學(xué)習(xí)第29頁

---------------精品文檔---------------鑒于動力制動和運(yùn)行阻力共承擔(dān)38%（0.342m/s2）的制動減速度，其余的62%（0.558m/s2）的制動減速度自然由盤形制動裝置承擔(dān)。動車組單位制動功率見表2－2所示。表2－2動車組單位制動功率阻力動力制盤形制動動減速度比例73162/%平均減速度/0.0630.2790.558（m/s2）單位制動功2.189.6919.38率/（kW/t）可見動力制動與盤形制動所承擔(dān)的單位制動功率為1：2。若常用制動加速度取0.5m/s2，則應(yīng)由盤形制動所承擔(dān)（補(bǔ)充）的制動減速度為0.5-（0.279＋0.063）＝0.158m/s2這種情況下，動力制動與盤形制動所承擔(dān)的單位制動功率為2∶1。僅供參考學(xué)習(xí)第30頁---------------精品文檔---------------CRH2動車組常用制動特性如圖2－8所示。緊急制動V－s曲線如圖2－9所示。圖2－8動車組常用制動特性曲線圖2－9動車組緊急制動V－s曲線緊急制動工況：制動空走時間取1.5s，CRH2動車組的空走距離為Sk=200×1.5∕3.6≈83m由圖2－9可知，CRH2動車組緊急制動時有效制動距離為1688m（相當(dāng)于平均制動減速度0.914m/s2），因此，總的制動距離為1771m，滿足制動要求。動車組緊急制動時單位制動力及減速特性分別如圖2－10、圖2－11所示。圖圖2－10動車組單位制動力2－11動車組制動過程再生制動減速度特性如圖2－12所示。制動減速度特性如圖2－13所示。圖僅供參考學(xué)習(xí)第31頁

---------------精品文檔---------------2－12再生制動減速度特性2－13制動減速度特性按再生制動承擔(dān)減速度的38%估算，即0.43m/s2，空氣制動承擔(dān)17200kW的制動功率，若全部由拖車的盤形制動裝置承擔(dān)，則每軸有1075kW的制動功率，應(yīng)設(shè)5~6個制動盤，這是很難實現(xiàn)的；實際上，以1M1T為制動力控制單位，動車每軸可設(shè)2個輪盤式制動裝置，拖車每軸可設(shè)2個輪盤和2個輪盤式制動裝置，這樣，平均來看，每盤制動功率為180kW，每軸應(yīng)有約360kW（動車）或720kW（拖車）的制動功率。五、CRH2型200KM動車組公布配屬表牽引變動車組流器MONAPUARF配屬號局（CI）CRH2001三菱三菱三菱三菱專運(yùn)CRH2002日立三菱三菱三菱上海CRH2003日立三菱三菱三菱上海CRH2004三菱三菱三菱三菱上海CRH2005日立三菱三菱三菱上海CRH2006日立三菱三菱三菱上海僅供參考學(xué)習(xí)第32頁---------------精品文檔---------------CRH2007日立三菱三菱三菱上海CRH2008日