摘要：文章主要针对中国标准动车组辅助变流器的系统设计、工作原理、功能的剖析以及应用等方面进行研究，并结合中国标准动车组辅助变流器基本工作原理、原理结构结构特点等，使动车组辅助变流器出现问题时，在原理结构角度得以解决，从而保证复兴号动车组能够运行稳定可靠。
关键词：中国标准动车组；辅助变流器；原理
Research on the principle of auxiliary converter for Chinese standard emu
Abstract：Article focuses on the Chinese standard emu auxiliary inverter system design, working principle, functional analysis and application research, and combined with Chinese standard emu auct structure basic working principle, structure characteristics, etc., make the emu auct problems arise, in the principle of structure Angle, thus ensuring Renaissance, mu trains can run stable and reliable.
Keyword:China standard emu;Auxiliary converter;The principle of
引言
近几年来，随着科学技术的发展，中国标准动车组为8辆编组，4辆动车4辆拖车，其中辅助变流器为全列动车组的低压控制电路提供稳定可靠的电源。动车组在运行过程中，动车组可能会出现辅助变流器的相关故障，可能会影响动车组的正常运行。为避免动车组辅助变流器出现问题并解决出现的故障，需要对辅助变流器系统逻辑设计原理、故障及原因进行分析研究。
1 中国标准动车组车辆概述及组成
中国标准动车组由六种车型组成。每编组由两个牵引单元组成，每个牵引单元由两辆M车、一辆TP车和一辆TC车组成。 TP03/TP06各装有一台牵引变压器，M02/MH04/MB05/M07车各装有一台牵引变流器及其冷却单元，每辆动车安装有四台牵引电机，同时由本车牵引变流器控制。
TC01/TC08/TP03/TP06车各装有一台辅助变流器。车辆包含下述主要部件并定义如下：
图1 车辆组成
2 辅助变流器功能
2.1辅助变流器基本功能
辅助变流器由牵引变流器中间直流环节电压供电，将直流电压变换为3AC 380V/50Hz输出电压，输出容量200kVA，全列总共输出总容量为800kVA。
辅助变流器采用交流输出母线并网供电方式。辅助变流器分散布置在1、3、6、8车，各辅助变流器向3AC 380V/50Hz三相母线供电，并网运行。为蓄电池充电机、空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖设备、厨房设备等各种负载提供电源。车间地面电源3AC 380V 50Hz也可以通过辅助变流器B的外接电源插座为车上负载供电，动车组的外接电源的钥匙与受电弓设为连锁机构，动车组通过3AC 380V 50Hz外接供电时，车辆的受电弓无法升起，无法进行高压供电，因此车辆的高压供电与外接3AC 380V 50Hz供电是互锁的，主电路供电如图2所示。
图2 列车主电路供电示意图
2.2 辅助变流器内部控制系统的功能性
通过辅助变流器控制系统来实现的功能列举如下：
（1）对辅助变流器的闭环控制，在给定输入变量时达到要求的输出变量。
（2）内部接触器和断路器的控制、监控和锁闭。
（3）根据工作状态和上级控制系统（MVB）的设定，辅助变流器各输入和输出端的独立开通和切断。
（4）监控所有工作状况和报告给上级控制系统（MVB）。
（5）保护自身的设备免于过载、短路、不平衡负载、输入和输出的线路的单一的和多重接地故障。
（6）监控预充电过程，发生预充电故障时报告错误信息。
（7）检测外部供电的正确频率、电压及相序。
（8）将所有当前的输出输入电流和电压值传递给上级控制系统,通过MVB传输实现。
（9）将主风扇（包括安装在辅助变流器单元箱内的过流断路器）的状态通过MVB向上级系统报告。如果设备内部温度允许的话，可由上级控制系统调节风扇转速。
（10）通过MVB传输给上级控制系统报告短路或者过载以及三相电压输出端负载不平衡。
（11）报告输出端接地故障信息（通过MVB将模拟信号传给上级控制系统）。
（12）储存带有诊断用时间标记的故障状态（由上级控制系统（通过MVB）规定系统时间）。
3 辅助变流器原理及结构
3.1充电机基本原理
在1、8车的辅助变流器为辅助变流器A，在3、6车的辅助变流器称之为辅助变流器B。辅助变流器B箱体上设置的外部供电插座，可以给整列车进行外部供电工作，并且辅助变流器B有耦合接触器，负责将两个牵引单元的中压进行连接贯通。
所有辅助变流器同时为一根通达整列列车的3AC 380V 50Hz的总线供电。总线在列车工作期间处于耦合状态。万一总线发生故障，可以打开辅助变流器B的耦合接触器，从而将两个牵引单元的中压部分隔离开。总线为各节车厢的所有大负载供电。各辅助变流器单独通过3AC 380V 50 Hz总线进行同步。
辅助变流器主要包括：
（1）一个辅助变流器功率模块（包含了三相逆变桥和直流支撑电容），将直流电转换为三相交流电；
（2）一个直流预充电回路；
（3）一个接地故障检测单元；
（4）一个隔离变压器、滤波电抗器、和输出滤波电容；
（5）一个辅助控制单元（ACU），实现对功率模块的控制，实现变流器的保护功能，并通过MVB网络与外部设备进行信息交换，同时提供故障诊断信息；
（6）位于3、6车的辅助变流器具备外部供电插座，用于给整列车提供外部供电。
3.2 辅助变流器结构
辅助变流器具备以下机械要求：
（1）辅助变流器控制器基于微处理器设计，且免维护，其集成在辅助变流器内部；
（2）辅助变流器采用结构紧凑，易于运用和检修的模块化结构。辅助变流器的功率模块在运用现场可方便更换和维修。功率模块更换时间不大于30 min（不包括中间直流回路放电时间）；
（3）辅助变流器功率模块与外围控制电路通过连接器相连，主电路接线端子、控制连接器便于接近，可方便地对变流器模块进行拆装、维护；
结论
本文通过对辅助变流器的原理、结构、功能进行分析，简析了辅助变流器的工作原理，有利于对充电机的学习，有效的提供了辅助变流器故障的排查。
参考文献
[1] 中国标准动车组辅助变流器系统功能规范
[2] 中国标准动车组辅助变流器介绍