【电抗器作用】电抗器与制动电阻构成牵引传动

      一、CRH5型动车组牵引系
      CRH5型动车组牵引系统使用交直交传动方式，主要由受电弓、主断路器、牵引电抗器、牵引变流器及牵引电机组成。受电弓通过电网接入25kv的高压交流电，输送给牵引电抗器，降压成1770v的交流电。加压后的交流电再输入牵引变流器，逆变成电压和频率均可控制的三相交流电，输送给牵引电机牵引整个列车。

      CRH5型动车组牵引系统电抗器使用油冷方式，牵引变流器使用成熟的IGBT技术。异步牵引电机的功率为550kw，采用体悬方式，由万向轴传递牵引力。动车组有两个相对主力的主牵引系统，每个牵引单元配备一个完成整的集电、牵引及辅助系统，以实现所需的牵引和辅助电路还余，其中一个单元由3辆动车加1辆拖车构成（M-M-T-M),另一个单元由2辆动车加2辆拖车构成（T-T-M-M)。

      每个动力单元带有一个电抗器和受电弓。在正常运行中，每列车只启动1个受电弓。每个牵引动力单元的牵引设备都由下列设备组成
1、一个高压单元，带受电弓和保护装置；
2、一个电抗器；
3、两套或三套IGBT水冷技术的主牵引套件；
4、四台或六台异步牵引电机，底架悬挂，最大设计负载550kw（轮缘处功率）。由于每台电机是由一个嘟噜的牵引逆变器驱动的，在同一车辆内轮对间轮径差最大为15mm的情况下，无需减小负载。每节动车装有两台牵引电机。正常情况下，两个牵引系统均工作，当一个牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，继续运行。

      二、牵引/电制特性
      在正常负载条件下（定员载客）、平直线路、车轮平均磨耗（即车轮直径为850mm）和网压在22.5KVAC-29KVAC范围内电压时，列车的牵引性能如下：
1、平均启动加速度（0-40km/h） 0.50m/s
2、200km/h时的剩余加速度 0.11m/s2
3、220km/h时的剩余加速度 0.09m/s2
4、250km/h时的剩余加速度 0.05ms2
5、平均最大车轮磨耗粘着系数 0.22
6、爬行坡度（100%牵引力） 30‰
7、栽两个牵引变流器故障或一个牵引电抗器故障条件下（可获得60%的牵引功率）的爬行坡度 27‰（连续运行）~30‰（以73km/h速度运行25km）；
8、轮周处的最大牵引功率 5500kw；
9、轮周处的最大牵引力 302kn
10、轮周处的最大制动功率 5785kw

      列车设有再生制动，可在220到10km/h的速度范围内工作。在电分相区段，电制动不会停止但会将再生的电流给辅助变流器供电，并通过制动电阻消散能量，制动电阻安装在车顶，靠自然通风。这样设计的目的是允许电阻制动的时间最常达10分钟。再生制动可在电分相端部重新启动，如果栽电分相区段的时间超过10分钟，电制动会完全停止而且将自动启用空气制动。该列车装备有自风冷式盘式制动装置，每个动轴上装2个，每个拖轴上装3个，并有弹簧控制的停车制动装置。

      动车组通常用制动为电制动和空气制动的复合制动，紧急制动仅为空气制动。电制动栽200km/h到10km/h的速度范围内工作，在达到最大电制动的情况下，轮周处的最大制动力和功率如下:
1、轮周处的最大制动力 205kn
2、轮周处的最大制动功率 5785kw

     最大常用制动和紧急制动性能：
初速度200km/h:
1、平均减速度 0.79m/s2
2、制动距离 ≤2000m
初速度160km/h
1、平均减速度 0.79m/s2
2、制动距离 ≤1400m

      三、每个动力单元的牵引设备都由下列设备组成：
      1、高压电气单元具有受电设备、保护装置和电抗器，安装在TTP和TTPB车上。电抗器，采用强制油冷却。

      2、第一牵引动力单元具有3个牵引/辅助变流器，第二牵引动力单元具有2个牵引/辅助变流器，每台牵引/辅助变流器驱动2台牵引电机。牵引/辅助变流器获得可调节的直流电压，并驱动异步牵引电机的牵引和再生制动。在过电分相时由于再生制动短时停止工作，过度的制动电阻投入使用。每辆动车配置2台异步牵引电动机，底架悬挂，单台电机设计持续功率可达到550kw，并且车轮的直径差（在相同车轴上）接近3mm时也能够提供500kw的负载。

      3、一台牵引控制器，能够完成如下的功能：
控制设备发送牵引/制动命令；
控制中间直流线电压和受电弓输入端的功率因数；
控制电机牵引/制动转矩
进行电力设备的保护；
对控制器本身进行自诊断；

      4、安装在IM2和IMH车辆上的电气装置，如100hz谐振的制动器和瞬时制动电阻。
      高压电气系统从高架接触线路采集25kv电流，为牵引设备和其他设施提供动力并进行高压系统的控制、检测和保护。这些电路位于TTP和TTPB车上，由受电弓、主断路器、避雷器、网端检测装置等组成。

      四、牵引电抗器的特点:
1、大容量、小型化，
2、安装方式采用了车体地板下吊挂式安装的卧式扁平结构
3、储油柜侧面放置以降低电抗器高度，
4、耐机械冲击，能承受水平方向3g横向2g垂直方向1g的冲击加速度，
5、整体绝缘水平为F级
6、高阻抗使电抗器内部的空间磁场很强，结构件使用了大量的无磁、绝缘材料，
7、线圈导线采用Nomex纸绝缘，耐热等级高，机械强度大，
8、绕组结构采用全分裂结构，以满足电磁耦合要求，
9、冷却方式为强迫导向油循环风冷，
10、冷却媒质采用了具有高燃点的Ester脂油。

      五、牵引电抗器结构：
      电抗器采用芯式卧放结构。内部结构主要由铁心、线圈构成的器身和引线等组成，外部结构主要由油箱及储油柜、冷却系统、组件等几部份组成。

      电抗器控制
      电抗器控制，是由高压箱完成的。高压箱安装在3号车和6号车车底下，其包括机电设备和传感器来管理高压电路的，高压箱也可以进行牵引电抗器的保护，高压柜的功能:
-将牵引/辅助变流器绝缘
-管理电抗器辅助设备
-保证快速保护功能
-保证向列车网络控制系统的远程输入/输出

       六、CRH5动车组头车电气设备
      CRH5动车组头车电气设备包括：牵引电机、空调设备、1500v断路器箱、中低压设备架、司机台、140KVA辅助电源、24KW充电器、电器柜架、电抗器、空调箱、联轴器、水压单元箱、制动单元、制动电阻、压缩空气箱、电池箱、空气压缩机、厕所污物箱、客车标识、动力转向架、自动车钩、连接棒

      CRH5动车组车顶无受电弓客车电气设备包括：牵引电机、四象限逆变器、单元指示器、制动变阻、中低压设备架、电器柜架、加热系统变流器、电动机传动器、水压单元箱、制动单元、厕所污物箱、客车标识、动力转向架、连接棒、空调设备

      CRH5动车组车顶有受电弓客车电气设备包括：1.5/2.3kv转换器、空调设备、受电弓、25kv断路器、接地断路器、25kv电阻箱、车顶短路器、25kv旋转头、25kv电抗器、变流器、牵引变流器、中低压设备架、充电器、翻版、加热变流器、传感器、厕所污物箱、水箱、制动单元、水压单元箱、电池箱、制动电阻、压缩机冷却器、客车标识、转向架、空调箱、风扇。