電機輸出功率：564.1kw電機效率：0.935
逆變器效率：0.98輔助功率：520kw
中間迴路電壓：3200v
則：逆變器輸入功率：564.1/0.935/0.98=615.6kw
第3章crh5牽引變流器常見故障分析
3.1牽引變流器常見的故障
牽引變流器是典型的以模擬電路為主的複雜電子電路，常見故障主要有:過電流故障、過電壓故障、欠電壓故障、過熱故障、過載故障等等。引起故障發生的原因比較複雜，比如過電流故障可能是由短路、接地、過負載、負載突變、加/減速時間設定太短、轉矩提升量設定不合理、變頻器內部故障或諧波干擾大等引起的;過電壓故障可能由電源電壓過高、制動力矩不足、中間迴路直流電壓過高、加/減速時間設定的太短、電動機突然甩負載、負載慣性大、載波頻率設定不合適等引起的;欠電壓故障可能由電源電壓偏低、電源斷相、在同一電源系統中有大啟動電流的負載啟動、變流器內部故障等引起;變流器過熱故障可能由負載過大、環境溫度高、散熱片吸附灰塵太多、冷卻風扇工作不正常或散熱片堵塞、變流器內部故障引起;變流器過載、電動機過載故障可能由負載過大或變流器容量太小、電子熱繼電器保護設定值太小、變流器內部故障等引起的;除此以外，還有可能由於接線錯誤、參數設定錯誤、變流器容量太小、負載過大、變流器或電動機本身的故障等引起的電動機不能正常運行故障。
牽引變流器的故障按發生的性質可分為永久性故障和偶發性故障。永久性故障是指由於某種原因引起的故障現象一直持續下去，例如電力電子器件損壞引起的主電路通斷功能喪失，保險絲熔斷造成的缺相等。偶發性故障是指此種故障現象有時發生有時消失，例如元件虛焊、接觸件接觸不良引起電路異常，外界干擾信號引起控制邏輯混亂。
牽引變流器的故障還可以按故障發生部位分為輸入級故障、內部故障和輸出級故障。輸入級故障包括受電弓、主斷路器或主變壓器故障;輸出級故障是指牽引電機的故障。內部故障是指變流器本身的故障，可分為:直流環節故障(整流器和中間直流環節的故障)，逆變器故障，控制系統故障。
本文主要研究的是變流器內部的逆變器故障，其故障模式有以下六類：
①任一功率半導體開關元件基極驅動電路故障(f1);
②任一功率半導體開關元件短路故障(f2)
③任一功率半導體開關元件間歇性短路故障(f3);
④任一逆變橋臂兩開關元件短路故障(f4);
⑤任一逆變橋臂兩開關元件斷路故障(f5);
⑥無源元件失效故障(f6)；
逆變器上的開關元件通常由獨立的基極驅動電路驅動，驅動電路的故障通常表現為驅動電源的失效、元件擊穿或開路，這就造成故障f1，其故障特性為控制極擊穿或斷路，即開關元件斷路;故障f2可能是由於開關元件的反向擊穿所引起的，也可能是由橋臂的絕緣破壞或並接在元件兩端的rc吸收迴路短路所造成的，這是一種較為嚴重的故障，它會造成其他元件發生破壞。需要強調的是，為了避免逆變器橋臂直通故障發生，逆變器都有相應的保護措施，即當發生開關元件短路故障時，系統保護電路會強行關斷同橋臂上的另一個開關元件，即此時該橋臂上只有一個開關元件一直導通，也有文獻稱此故障為一相橋臂僵持故障。故障f3多是由於控制電路元件性能變差或電磁兼容性差(例如電路自激)導致開關元件基極驅動出現故障，這會使逆變器電壓輸出波形變差，引起其他元件過載;故障f4產生的原因很多，例如，同一橋臂功率元件互鎖延遲時間太小，過大的dv/dt在漏柵極之間產生轉移電流而造成誤導通等，任一元件短路後造成另一元件的開關應力增大也致使其短路破壞;故障f5可能由於基極電路故障引起;故障f6，它往往表現為電容擊穿、漏氣爆炸、電感飽和、電阻器燒斷等現象，這也會直接造成逆變器失效。
逆變器中的功率半導體器件及其控制電路是最易發生故障的薄弱環節，其可靠性問題一直沒有得到充分解決。據統計，82.5%的控制系統失效都是源於元件的故障，主要是igbt或二極體的損壞。功率器件的故障可分為直通故障與開路故障，當故障為直通時，會很快燒壞功率器件從而表現為開路故障。因此研究功率器件的開路故障能基本上反映主要故障現象，進行準確的定位，確保機車的運行安全。
假定最多同時只有兩隻功率管橋臂發生故障，則功率器件的開路故障模式有如牽引輔助變流器的故障診斷和處理是結合tcu和tcms的故障信息進行分析判斷的。下面介紹易發生故障部件的診斷和保護值.
3.2易發生故障部件的診斷和保護值
四象限變流器過流保護（ta1、ta2）
當電流＞1100a（峰值）時，4qc過流故障，4qc、inv、制動斬波器暫停工作，當電流＜950a（峰值）時，過流故障消除，4qc、inv、制動斬波器復位。若在90秒內瞬時出現5次過流故障，或者一次過流時間超過5秒鐘，變流器出現永久過流故障，牽引封鎖。根據故障檢查故障部件，檢查電流感測器是否故障、電氣接線是否存在接觸不良現象。