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MCM模块
MCM实现从直流到交流功率转换的控制，由三相逆变器、DC-link电容和过压斩波器三个子系统构成，并通过一个内部计算机〔DCU/M〕监控和控制这三个子系统。 MCM结构如图1-53所示。DC-link电容使输入直流电压稳定，这对控制电机电流是非常重要的。三相逆变器把输入的DC-link电压转换成三相电压，向三相异步牵引电机供电。逆变器使用IGBT模块作为功率开关元件。制动斩波器监控DC-link电容的电压，当出现瞬时过压时，将能量传递到位于MCM外部的过压电阻中消耗。为了监控和控制MCM，需要不断监测MCM模块的温度、电流和电压。DCU/M和控制电源安装在电子箱内部。MCM内部电路见图1-54。 图1-54 MCM电路图
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〔1〕DC-link电路
DC-link电容器起能量缓冲的作用，通过电容稳定直流侧的电压，使直流侧电压波动在允许的范围内，以便实现逆变器的精确控制。DC-link电容器由两个安装在相同外壳内的电容器并联组成。
放电电阻与DC-link电容器并联。放电电阻由两个电阻串联组成。如果正常放电电路的工作出现故障，可由放电电阻将DC-link电容器放电，使它小于50V，
〔2〕逆变器
三相逆变器由三相逆变桥臂构成，每相桥臂有两个IGBT模块。每个IGBT模块与一个反应二极管反向并联。
通过门极驱动单元〔GDU〕向IGBT门极输入一个电压驱动信号，驱动IGBT开通和关断。IGBT虹膜定位的切换使U、V、W三相输出在DC+电压和DC-电压之间变化的PWM功率脉冲，实现对牵引电机的变频调速控制。 GDU根据控制计算机DCU/M指令，控制IGBT进行开通和关闭切换。每相桥臂有两个GDU，每个GDU驱动一个IGBT模块。逆变器相和过压斩波器的GDU硬件相同，但其驱动软件不同。
MCM低压供电单元向GDU 提供+24V电压。GDU应尽可能与IGBT模块靠近安装，使门极和监控电缆尽量短。DCU/M与GDU的之间通过光纤传送指令信号，从而使控制系统与高压
系统实现电气隔离。
GDU通过光纤向DCU/M反应每相电压信号，通过反应信号进行短路判断比通过DCU/M计算要快，DCU/M还根据反应的信号计算电机电压。
〔3〕过压斩波器
MCM包含一个组合的制动液压集成块/过压斩波器。过压斩波器由两个相同的斩波相组成，通过1C+、2C+母线与位于MCM烫贴外部的制动/过压电阻连接，构成一个典型的两相不重斩波器。每个斩波相有一个IGBT模块，在模块中，含有一个反向并联的反应二极管。通过GDU驱动IGBT进行开通和关断切换，GDU与DCU/M之间也是通过光纤传递控制信号。
当直流侧电压出现瞬时过压时，启动过压斩波器，保护MCM。在牵引和制动模式下都能激活过压保护。当检测到DC-link电容器的电压超过调整值时，两个过压斩波相都被激活，能量在制动/过压电阻中消耗，使DC-link电压降低。当电压下降到达调整值以下时，关闭过压保护。
在电制动期间，DCU/M 使用斩波器控制DC-link电压。电制动时产生的电能通过三相逆变
器反应给电网。如果能量不能回送，那么DC-link电压将增大，在到达规定值时，启动斩波器，使电制动产生的能量消耗在制动电阻中。制动斩波功能只在制动期间激活，制动斩波器使用定频调宽的控制方式。
制动/过压斩波器具有过热保护功能。通过斩波器的DC-link电压和调制函数〔占空比〕计算制动凯膜过滤技术/过压电阻的能量消耗。如果电阻温度到达最大的允许值，制动斩波功能暂时被关闭，并使用空气制动代替电制动。
〔4〕24V低压电源
电子箱内有一个±24V低压电源〔见图1-55〕。低压电源负责向DCU/ M、电压测量传感器和电流测量传感器提供±24 V直流电压。同时，该电源也向GDU提供+24 V直流电压。24V低压电源由列车蓄电池供电，使用一个DC/DC逆变器获得所需的电压，并实现电气隔离。
图1-55 MCM低压电源
〔5〕MCM计算机〔MITRAC-DCU/M〕
MCM计算机〔DCU/M〕负责监控和控制MCM 的大局部功能，它是列车分布式控制系统的一局部，通过MVB总线与列车计算机〔VCU〕连接。除了必须的用于牵引控制的输入与输出信号外，MCM不依赖于外部控制和操作。
