1、 25T客車逆變器客車逆變器電路分析故障處理及使用維護電路分析故障處理及使用維護 25客車采用的是機車集中供電，分散變流的供電方式，每輛車都配備了235+10的逆變器。 本文主要對鐵科院生產的逆變器的電路原理，工作原理進行了深入剖析；重點對出現的故障進行分析，并提出處理故障和解決問題的辦法；對日常使用與維護進行了說明；特別對運行中出現的電氣系統故障提出了相應的應急處置預案。摘 要關鍵詞 25T客車 鐵科院 逆變器 電路分析 故障處理 應急預案 使用維護逆變器系統概述逆變器系統概述 25T型客車逆變器是專為25新型DC600V供電客車空調電源研制開發的，采用DC-AC變換技術。逆變器設兩臺互為獨

2、立的熱備逆變器單元，逆變器容量：235kVA逆變器10kVA隔離變壓器。當某一臺逆變器發生故障造成停止輸出時，另一臺逆變器可通過轉換向兩路負載供電，以確保客車用電設備的正常工作。 該逆變器箱體采用耐候鋼結構，箱體為全密封結構，并裝有防飛石裝置。功率電纜出線采用萬可接線端子，控制線也采用萬可接線端子。控制裝置位于箱體中間腔體前部，逆變器模塊位于箱體中間腔體后部，控制箱的后面，正弦濾波器、EMC濾波器、變壓器及輸出接觸器位于箱體兩側腔體。 25T型軟臥客車逆變器箱外形及安裝尺寸如圖所示。（英制管螺紋）散熱器門鎖散熱器下托箱體接地螺柱散熱器吊桿安裝座門板門板散熱器散熱器吊桿主要技術參數和性能指標主要

3、技術參數和性能指標1、額定容量： 逆變器：235kVA(按負載功率因數0.8考慮) 隔離變壓器：10kVA2、 逆變器效率不小于90% (額定輸出負載)3 、額定輸入電壓：DC600V 電壓范圍：DC500VDC660V，相對峰-峰紋波因數15%，瞬態過電壓720V，允許持續不小于2s，1200V 允許持續不小于200s。 控制回路： 額定電壓：DC110V 電壓范圍：DC80VDC130V，相對峰-峰紋波因數15%；4 、 輸出電壓 恒壓恒頻(CVCF)方式 三相交流電壓有效值 380V5、 逆變器輸出三相負載允許有不大于20%的不平衡。6、 逆變器采用VVVF啟動控制方式，滿載啟動時間應不

4、大于15s，啟動過程中，風機和壓縮機電機啟動電流的 最大值應小于穩態電流的1.5倍。7、 逆變器應有一定的承受輸入電壓突變的能力及輸入過電壓、輸出負載過流、缺相、短路和半導體器件過熱 等保護功能。8、 逆變器工作時，噪聲應不大于70dB(A)(1m處)。9、 主要功率器件散熱器的表面溫升小于40K。10、平均無故障小時應大于50000h。逆變器原理方框圖說明逆變器原理方框圖說明 逆變器將客車控制柜接入的逆變器將客車控制柜接入的DC600V電源，通過充電電阻到中間支撐電電源，通過充電電阻到中間支撐電路再到六只路再到六只IGBT功率開關器件上。同時接入功率開關器件上。同時接入DC110V電源供給控

5、制回路，電源供給控制回路，經電源模塊變壓給控制電路經電源模塊變壓給控制電路CPU和和IGBT驅動板提供電源。驅動板向驅動板提供電源。驅動板向IGBT發送開通發送開通/截止脈沖信號，使截止脈沖信號，使IGBT在逆變控制電路控制下，按設定程序正確在逆變控制電路控制下，按設定程序正確導通與關斷。與此同時電壓檢測電路（各電壓傳感器），電流檢測電路（導通與關斷。與此同時電壓檢測電路（各電壓傳感器），電流檢測電路（各電流傳感器）把檢測到各部分工作狀態與控制電路中各電流傳感器）把檢測到各部分工作狀態與控制電路中CPU系統預先設定系統預先設定的工作狀態比較之后，決定是否發送正常運行或停機保護命令。同時依據的工

6、作狀態比較之后，決定是否發送正常運行或停機保護命令。同時依據輸入電壓變化按程序動態調節輸出電壓，使逆變器輸出恒壓恒頻弦脈寬調輸入電壓變化按程序動態調節輸出電壓，使逆變器輸出恒壓恒頻弦脈寬調制電壓，經濾波電感與電容構成的制電壓，經濾波電感與電容構成的LC濾波電路變換為正弦波（濾波電路變換為正弦波（380V 50HZ）供給空調機組使用。而隔離變壓器通過星形三角形電路轉換，把逆變器）供給空調機組使用。而隔離變壓器通過星形三角形電路轉換，把逆變器提供的三相提供的三相380V電壓變成三相四線制電壓變成三相四線制380V電壓并輸出三組電壓并輸出三組AC220V交流電交流電供負載使用。供負載使用。 DC60

7、0V輸 入 電 路緩 沖 電 路中 間 支 撐 電 路三相橋式逆變電路逆變電 路交 流 濾 波電 路輸 出 電 路負 載放 電 電 路LVLVLAALALVLV CPU主板 驅動板 聯絡 開 關 下部網關PLC網關逆變電路綜合柜信息顯示屏 注：紅色為CPU輸入信號 藍色為CPU輸出信號 棕色為驅動板輸出信號 逆逆 變變 器器 原原 理理 方方 框框 圖圖逆變器電路原理圖AV歐LA15LT109歐LA16LT109LA14LT109LA25LT109LA26LT109LA24LT109 逆變器電路工作原理分析逆變器電路工作原理分析 一、輸入電路一、輸入電路 輸入電路原理：該電路由電壓傳感器LV1

8、1、輸入電感L1及直流接觸器KM11常開觸頭組成。LV11將檢測到的輸入電壓傳送給控制電路的CPU主板, 當輸入電壓值介于DC500-DC660V時， CPU經比較處理后傳出信號通過固態繼電器將KM11吸合,完成電源輸入,并對其進行L形濾波.當電壓低于500V或高于660V時，KM11保持斷開,同時CPU將輸入過壓或欠壓信號送給控制柜，具有過壓欠壓保護功能。 二、緩沖與中間支撐電路二、緩沖與中間支撐電路 該電路由充電電阻R11、接觸器KM12、熔斷器FU11，電壓傳感器LV12，電流傳感器LA11，及四個均衡電阻R12R15，四個電容C11C14，及另兩個電容C15、16組成。其中R11和電容

9、C11C14組成RC電路，初始階段為了避免對電容直接充電，電源經R11限流給電容充電，當電容充電達到DC450V時，LV12將檢測到的信號傳給CPU主板處理后再經驅動單元將KM12吸合，此時R11被短路，電流不經R11而直接經KM12送入后面的環節，實現了對電路的緩沖。此電路經電容濾波后得到較為平滑的直流電壓，保證電源品質。該電路由六個大功率IGBT組成一個三相橋式逆變電路，此電路是逆變器的心臟，另有三個電容對IGBT進行保護。IGBT作為開關元件，具有開關頻率高、驅動簡單、損耗低的特點。直流600V經此電路逆變為三相三線的380V正弦交流電。三、三相橋式逆變電路三、三相橋式逆變電路 四、交流

10、濾波電路四、交流濾波電路 該電路由三個電感與組合電容構成 LC 濾波器，對逆變電路輸出的斬波脈沖進行濾波，使其波形更接近正弦波， 當輸出的電壓正常時 LV13 和 LA12、LA13 將檢測到的信號傳給CPU 處理后傳出信號使 KM13閉合，進入輸出電路。 該電路由輸出接觸器KM13、三個有效值電流傳感器及濾波器EMI1組成，經此電路對高次諧波進行濾波，使輸出的正弦波波形更加平滑供用電器使用。五、輸出電路五、輸出電路六、放電電路六、放電電路 該電路由放電電阻R16和接觸器FKM13組成，當工作完畢斷開DC600V電源后，LV12檢測到的信號傳給CPU，經處理后傳出信號使FKM13閉合，中間電路

11、的電容余電經R16放電。注：更換故障部件前，應先關斷 D C 6 0 0 V 主 電 源 ， 再 關DC110V控制電源的原因就是為了使FKM13閉合放電，以保證人身安全。 輸出的三相三線制AC380V經此隔離變壓器通過星形三角形電路轉換變為三相帶中線（三相四線制）及三組AC220V輸出使其波形更加平滑，供伴熱、通風機，插座等負載使用。七、隔離變壓器七、隔離變壓器 八、聯絡開關八、聯絡開關KM4當一臺逆變器故障另一臺正常時。CPU收到故障 信 號 經 處 理 再 通 過PLC發出減載信號使空調 半 載 運 行 ， 然 后 將KM14閉合。這樣就由一臺逆變器向兩路負載供電，確?？蛙囉秒娫O備的正常

12、工作。 逆變器故障分析與處理逆變器故障分析與處理 代碼含義故障原因處理方法00正常01輸入過壓 1、用萬用表測量實際輸入電壓2、不過壓是電壓傳感器故障更換電壓傳感器,3、不過壓，電壓傳感器接線松動或漏電緊固接線或處理漏電4、確實過壓，是電網電壓過壓等待電網電壓正常代碼含義故障原因處理方法02輸入欠壓 1、用萬用表測量實際輸入電壓2、不欠壓是電壓傳感器故障更換電壓傳感器,3、不欠壓，電壓傳感器接線松動或漏電緊固接線或處理漏電4、確實欠壓，是電網電壓欠壓等待電網電壓正常代碼含義故障原因處理方法03輸出過壓 1、用萬用表測量實際輸出電壓2、不過壓是電壓傳感器故障更換電壓傳感器,3、不過壓，電壓傳感器

13、接線松動或漏電緊固接線或處理漏電4、確實過壓，斷DC600V，斷Q39重新給電一次 能自動恢復是由于干擾或軟故障引起5、確實過壓，按4操作未恢復正常更換驅動板或CPU主板代碼含義故障原因處理方法04輸出過壓 1、用萬用表測量實際輸出電壓2、不過壓是電壓傳感器故障更換電壓傳感器,3、不過壓，電壓傳感器接線松動或漏電緊固接線或處理漏電4 、 確 實 過 壓 ， 斷DC600V，斷Q39重新給電一次 能自動恢復是由于干擾或軟故障5、確實過壓，按4操作未恢復正常更換驅動板或CPU主板代碼含義故障原因處理方法05輸出過流 1、負載有短路或漏電甩開各負載搖表測量各負載對地絕緣，查找短路故障和漏電故障2、如

14、1正常，判斷是逆變器輸出端子有短路或漏電處理輸出端子短路，漏電故障3、如1、2均正常，判斷是電流傳感器故障或電流傳感器接線松更換，緊固代碼含義故障原因處理方法06輸出過載 1、用電器有過載（如風機卡死、冷凝器臟堵、壓縮機卡死等 ）查找處理用電器過載2、電壓傳感器或電流傳感器故障更換電壓傳感器或電流傳感器故障3、電壓傳感器或電流傳感器接線松緊固接線4、負載確實過大減載運行代碼含義故障原因處理方法07IGBT故障 1、斷DC600V空氣開關，斷Q39，重新給電一次能自動恢復一般是由于干擾或軟故障引起2、按1操作未恢復正常，判斷是IGBT故障能自動恢復一般是由于干擾或軟故障引起用開IGBT接線，單獨

15、量每個IGBT電阻，然后對6個IGBT電阻進行比較，其中有差別較大的IGBT即為此IGBT出現故障，對其進行更換3、如2正常，判斷是驅動板故障更換驅動板代碼含義故障原因處理方法09散熱器超溫：散熱器超溫：散熱器上裝有一個溫度開關，平時常開，當溫度超過溫升40-45（外溫+40-45）或超過85時閉合，送超溫信號給CPU，停止逆變器的工作。 1、散熱器損壞散熱不良修理散熱器2、散熱器上積污或被異物遮蓋 去污，去遮蓋物3、溫度開關未到閉合溫度時閉合，判斷是溫度開關故障更換溫度開關4、溫度確實過高（由于環境溫度太高未超過溫升40-45，卻達到85）自然冷卻，待低于85后過一段時間再重新啟動代碼含義故

16、障原因處理方法0D內部故障 中間環節無電1、檢查快速熔斷器FU11是否正常更換熔斷器2、如1正常，檢查主接觸器KM11和短路接觸器KM12是否損壞更換3、如1、2項正常，檢查充電電阻R11是否正常（測量電阻值）更換充電電阻4、如1、2、3項正常，檢查中間環節電壓傳感器LV12是否正常更換電壓傳感器5、如1、2、3、4項正常，檢查中間支撐電容C11C14是否正常更換支撐電容代碼含義故障原因處理方法0D內部故障 中間環節過流 1、檢查逆變器輸出是有否短路更換逆變器元器件或輸出部分電器 2、如1項正常，檢查電流傳感器是否正常更換電流傳感器代碼含義故障原因處理方法0D內部故障 IGBT開 關元 器件

17、過流 保護 1、檢查IGBT特性參數或損壞如損壞，更換 2、如1項正常，檢查IGBT驅動器是否正常如損壞，更換驅動板代碼含義故障原因處理方法0D內部故障 過熱保護 1、檢查IGBT開關元器件特性參數，元件是否損壞元件參數不對或損壞，更換 2、如1項正常，檢查溫度傳感器是否正常（詳見09散熱器超溫） 更換溫度開關3、確實高溫 自然冷卻，減少負載運行等代碼含義故障原因處理方法OE接觸器故障 1、 斷DC600V、斷Q39重新給電 一次重新給電如能消除可能是誤報或軟故障2、檢查DC110V電源是否正常（77135V） 處理電源故障3、如2正常，檢查主接觸器KM11與短路接觸器KM12的驅動單元是否損

18、壞（驅動單元：是一個固態繼電器間接驅動這些接觸器，故稱為驅動單元） 更換驅動單元4、有無漏電現象（DC110V漏電使主接觸器不能吸合）處理漏電現象5、接觸器接線松動或脫落緊固接線6、接觸器觸點燒結更換接觸器7、接觸器機械故障 代碼含義故障原因處理方法FE節點離線 1、空氣開關Q39和箱內DC110V空氣開關未合合空氣開關2、下部網關壞或接口松動充電機和逆變器離線，是下部網關壞，更換下部網關3上部網關壞或接口松動很多電器設備（如煙火，車門信息）都離線是上部網關壞 4、逆變器內CPU板上的通訊片裝錯了只逆變器離線而充電機正常是通訊片錯裝，一般發生在逆變1與逆變2的通訊片裝錯代碼含義故障原因處理方法

19、逆 變器 三相 無輸出1、檢查三相輸出接觸器是否正常更換接觸器2、三相線接線松動或脫落緊固接線代碼含義故障原因處理方法逆變器三相輸出不正常 1、檢查三相輸出濾波器是否正常（在濾波器前端測量電壓，如正常，而在濾波器后端測量不正常，即可判斷濾波器故障）更換輸出濾波器2、如1正常，檢查輸出電壓傳感器是否正常（用萬用表測量）更換電壓傳感器3、檢查輸出電壓傳感器接線是否松動或脫落緊固接線代碼含義故障原因處理方法二臺逆變器均顯示00正常，但一臺逆變器無輸出電壓 1、某一臺逆變器輸出至四合一控制柜間斷線或接線松動脫落處理配線故障接觸器KM13故障更換3、驅動板壞（CPU板發出了驅動信號并未發故障信號給PLC

20、，但驅動板未執行，故出現上述現象）更換驅動板運行中將逆變1負載線應急接入逆變2使用，但 需 注 意 減 載 運 行（詳見應急預案一） 電氣系統故障應急預案電氣系統故障應急預案 應急預案一： 運行中一臺逆變器故障，另一臺正常，聯絡開關KM4不合，且重新給電復位無效。一、應急處理思路： 將故障逆變器所帶負載并聯接入正常逆變負載，用正常逆變器帶負載工作，保證旅客需要。二、應急處理方法：1、斷開、斷開DC600V電源，（電源，（Q1、Q2、Q3）并等待放電完畢（逆變器內有大電容），）并等待放電完畢（逆變器內有大電容），斷開斷開AC380V所有負載電源開關。并確認斷開，禁止帶電作業。所有負載電源開關。并

21、確認斷開，禁止帶電作業。2、在四合一控制柜接線排、在四合一控制柜接線排XS1處將故障逆變器所帶負載線（接線排下端）全部處將故障逆變器所帶負載線（接線排下端）全部卸下，按線號卸下，按線號U、V、W并聯接入正常逆變器所帶負載線（接線排下端）并確并聯接入正常逆變器所帶負載線（接線排下端）并確認擰緊。認擰緊。3、再一次確認接線正確無誤，無短路、漏電，接線牢固。、再一次確認接線正確無誤，無短路、漏電，接線牢固。4、合、合DC600V電源電源5、合空調負載（只許試驗位手動控制半冷或半暖）、合空調負載（只許試驗位手動控制半冷或半暖）6、如空調負載有反相現象，重復、如空調負載有反相現象，重復2的工作，將三相線

22、的任意兩根進行調換，保證的工作，將三相線的任意兩根進行調換，保證相序正確。再重復相序正確。再重復4、5、6的工作。的工作。7、再合電茶爐等負載開關。、再合電茶爐等負載開關。8、注意保證工作電流不大于、注意保證工作電流不大于30A。當逆變器出現過載保護時，減載保證空調正。當逆變器出現過載保護時，減載保證空調正常運行。常運行。9、在控制柜掛上、在控制柜掛上“線路更改勿動線路更改勿動”標志。標志。10、加強監控，有異常隨時拉閘、加強監控，有異常隨時拉閘。三、工具備品三、工具備品： 1、平口起 2、十字起 3、尖嘴鉗 4、萬用表 5、手電筒 6、剝線鉗 7、絕緣膠布 8、鋼絲鉗四、注意事項： 1、兩名

23、列檢人員必須全部到位，一名操作， 一名監督和檢查； 2、重新給電間隔時間至少30S 3、嚴禁帶電作業； 4、必須確認接線正確無誤無短路、漏電； 5、嚴禁全載運行，工作電流不能大于30A 6、必須對故障車輛加強監控，以防不測。應急預案二： 運行中兩臺逆變器故障，且重新給電復位無效。 一、處理思路： 將故障車輛的重要負載（空調負載）經臨時線接入相鄰車輛的逆變器2輸出端子，保證旅客需要。 二、處理方案： 1、斷開故障車輛DC600V電源，（Q1、Q2、Q3）并等待放電完畢，斷開AC380V所有用電器電源開關，并確認斷開，禁止帶電作業。2、在四一控制柜內將接線排XS1上端的U1、V1、W1線卸下用絕緣

24、膠布包扎良好，并固定好。3、將備用線的一端按U、V、W相序接入接線排XS1處卸線后的空端子，并確認接線緊固。4、關好故障車輛四合一柜柜門，注意不能壓備用線，以防破皮漏電或短路。5、掛“嚴禁合閘”紅牌，并派專人駐守6、將備用線牽至相鄰正常車輛，注意備用線放在地毯下，以防擠壓踩踏 破皮造成漏電或短路。7、斷開相鄰正常車輛DC600V電源（斷Q1、Q2、Q3）并等待放電完畢，斷開AC380V全部用電器電源開關，并確認斷開，禁止帶電作業。8、在相鄰正常車輛四合一柜內接線排XS1處，將U2、V2、W2的接線排下端線全部卸下，用絕緣膠布包扎良好，并固定好。9、將備用線的另一端按相序接入接線排XS1處下端卸

25、線后的空端子，并確認接線牢固。10、對兩車輛的接線及備用線的放置再一次檢查確認，確認接線正確無誤，無短路、無漏電、接線牢固。11、合正常車輛DC600V開關12、合故障車輛AC380V空調開關（只允許開半冷或半暖）其余AC380源開關不合。13、檢查故障車輛AC380V空調機組運行狀況，如有反相，調整 相序直到運行正常。14、合正常車輛AC380V空調電源開關（只允許開半冷或半暖） 其余AC380V電源開關不合。15、注意保證兩車的工作電流不大于30A。16、關好兩車四合一柜門，注意不要擠壓臨時備用線。17、故障車輛“嚴禁合閘”紅牌不撤，并在明顯易見位置掛“有電危險勿動”標記，以防旅客誤動臨時

26、配線。18、派一名乘務員駐守，加強監控，有異常時隨時拉閘。三、 工具備品： 1、平口起 2、十字起 3、尖嘴鉗 4、萬用表 5、手電筒 6、剝線鉗 7、絕緣膠布 8、鋼絲鉗 9、 9、扎帶 10、一根30米長310mm2 機車車輛電纜線 （兩頭打好U、V、W標記） 11、“嚴禁合閘”紅牌 12、“有電危險勿動”紅牌 四：注意事項：1、兩名列檢人員必須全部到位，一名操作，一名監督和檢查；2、嚴禁帶電作業；3、必須確認接線正確無誤無短路、漏電，接線牢固；4、嚴禁全載運行，工作電流不能大于30A；5、必須掛“嚴禁合閘”紅牌和“有電危險勿動”紅牌 6、完畢后必須對故障車輛加強監控，以防不測應急預 案

27、三運行中充電機故障，且重新給電復位無效一、應急處理思路： 充電機故障不能充電，而電池容量不夠，會產生滅燈后果，將本車供電的所有用電器并聯接入母線，因母線全列貫通，不會有影響，用母線電源供給用電器，保證旅客需要。二、應急處理方案 1、聯系車長，告之車長將應急處理，讓其做好旅客工作，并讓旅客作好臨時停電準備。2、準備好工具、材料3、切斷Q30.4、卸下接線排XS3上端的L+端子，并用絕緣膠布包扎好。5、切斷Q20及DC110V用電器開關。6、用短接線將+110端子和缷下L+后的空端子連接，并擰緊。8、確認接線牢固、無漏電。9、合Q20、Q30開關，逐個合上用電器開關。10、在控制柜掛上“線路更改勿

28、動”標志。11、加強監控三、工具備品1、平口起2、十字起 3、尖嘴鉗 4、萬用表 5、手電筒 6、剝線鉗 7、絕緣膠布 8、鋼絲鉗 9、一根20cm長的短接線（6mm2機車車輛電纜線）四、注意事項： 1、 必須斷開所有DC110V負載 2、 防止錯接 3、 必須掛“線路更改勿動”標志。 4、 必須加強監控應急 預 案四：播音車單向逆變器故障一、應急處理思路： 列車影視系統主機電源由單向逆變器輸出的AC220V供給，播音車單向逆變器故障，列車影視系統主機無電源，造成全列車無電視節目。應急將鄰車單向逆變器輸出的AC220V電源接入影視系統主機，保證影視系統正常工作。一、 二、應急處理方案： 1、

29、關閉播音車單向逆變器開關和影視系統主機“系統 電源”開關； 2、 卸下影視系統主機“系統電源”開關上方的U213、 N210線端子并用絕緣膠布包扎良好； 3、 將備用線一端接入“系統電源”開關上方，并擰緊螺絲； 4、 將備用線牽至相鄰正常車輛，注意備用線放在地毯下，以防擠壓踩踏 破皮造成漏電或短路； 5、 將備用線有插頭的一端插入鄰車的交流插座內； 6、 打開“系統電源”開關； 7、 加強監控。 三、工具備品： 1、平口起 2、十字起 3、尖嘴鉗 4、萬用表 5、手電筒 6、剝線鉗 7、絕緣膠布 8、鋼絲鉗 9、兩根4 mm2機車車輛電纜線（一端裝插頭）四、注意事項： 1、嚴禁帶電操作 2、必須掛“有電危險勿動”紅牌 3、必須確認接線正確無誤無短路、漏電，接線牢固 4、加強監控逆變器主電路元件目錄逆變器主電路元件目錄 序號代 號名 稱型號/規格數量西安1FU11熔斷器NGT1-1000V/200A12三菱公司2IGBTIGBT模塊CM300DY-24H32鐵科院3CPU主控板 12鐵科院4DR驅動板 12 5LV11直流電壓傳感器VBT50011 6LV21直流電壓傳感器AV10011 7LV12直流電壓傳感器LV10012 8LV13交流電壓傳感器VBT500-NNDIC412 9LA11直流電流傳