本系列讲述了高铁的组成，主要包括：1、车身，2、车身配件，3、引导系统，4、动力系统，5、传动系统，6、辅助系统，7、刹车系统，8、内部设备，9、车载控制系统，10、旅客信息系统，11、通讯系统，12、线束与电气开关箱，13、车门系统，14、冷暖空调系统，15、倾斜系统，16、照明，17、离合器，18、轨道机车和车辆，19、控制、指挥和信号系统，20、单独配件。
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本篇主要讲述高铁的组成系列之五---牵引传动系统。
- 传动系统概述
高速铁路的安全稳定运行，对于我国的社会经济平稳发展起着十分重要的作用。确保高速铁路安全稳定运行的关键之一就是牵引传动系统。我国的高速铁路都是包括中间直流环节的交直交结构的高铁牵引传动系统，无论是CRH2型还是CRH3型动车组。牵引传动系统是高速铁路的重要组成部分，是机械能和电能转换的关键。
2.高铁牵引传动系统结构
高铁牵引传动系统主要由高压电气设备、牵引变压器、牵引整流器、中间直流环节、牵引逆变器和牵引电机等组成，如下图所示。
图1 高铁牵引传动系统结构
2.1牵引整流器
牵引整流器能在四个象限中运行，进行功率交换和电源变换，并确保电源电流不产生畸变，提供可靠稳定的直流电给中间直流环节。牵引整流器是高铁牵引传动系统中供电网侧变流器，需要尽量消除供电网侧谐波和减弱供电网带来的冲击性影响。下图所示是CRH2型高铁牵引整流器电路原理图。
图2 牵引整流器电路原理图
2.2 牵引逆变器
CRH2型高铁牵引逆变器是三相三电平电压型逆变器，其主电路如下图所示。我国高速铁路的牵引逆变器输出电压频率可调的三相交流电来驱动牵引电机，通过控制开关管的导通和关断从而完成直流电到交流电的转换。
图3 牵引逆变器主电路
2.3 牵引电机
CRH2型高铁的牵引电机是三相交流异步电机，通过直接转矩控制方式进行控制。直接转矩控制通过牵引逆变器的空间电压矢量控制定子磁链的旋转速度，从而改变定子磁链的磁通角和平均旋转速度来控制牵引电机的转矩。直接转矩控制的被控制量是电磁转矩，通过转矩设定值和检测值进行比较来稳定电 磁转矩造成的波动。如下图3.8所示是两电平的直接转矩控制系统。
图4 牵引电机直接转矩控制原理
3.结语
铁路是重要的基础设施也是经济大动脉，对我国经济快速稳定发展有着显著的促进效果。中国高铁时代始于我国第一条高速铁路，即2008年京津城际高铁的开通。目前我国高速铁路的运行里程全球第一，得益于这十多年的飞速发展和建设。在高铁大发展的情况下，作为高速运行的轨道车辆，不能忽略高铁的安全性和可靠性。
牵引传动系统是确保高速铁路安全可靠且高速运行的关键组成部分，具有更加严苛的可靠性和更大的牵引负荷等要求，牵引传动系统对保证高速铁路安全可靠和高效运行起着至关重要的作用。
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