淺析現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛電氣牽引技術(shù)

潘學(xué)志 李 亮

沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司

1 現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛電氣牽引技術(shù)

1.1 電氣牽引技術(shù)中的控制系統(tǒng)

軌道交通車(chē)輛中的電氣牽引技術(shù)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)代替了數(shù)字控制技術(shù)，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的操作，觀察軌道車(chē)輛的使用行為，從而使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作。采用計(jì)算機(jī)，能夠達(dá)到自檢、自控的目標(biāo)，特別是軌道交通車(chē)輛中的交流傳感式系統(tǒng)，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的優(yōu)勢(shì)尤為突出處。電氣牽引技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛中，多重微機(jī)需要用到，可以實(shí)現(xiàn)高水平的自動(dòng)控制，在電氣牽引技術(shù)中，可以使用計(jì)算機(jī)達(dá)到信號(hào)的自主控制，來(lái)進(jìn)行信號(hào)處理、信號(hào)輸出，依據(jù)傳出的數(shù)據(jù)，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行控制。在電器牽引里面，采用計(jì)算機(jī)來(lái)控制系統(tǒng)，起到了很大的作用，電氣牽引在這里能夠獲得整體設(shè)置，這里最重要的是其中的軟件。在電氣牽引車(chē)中，計(jì)算機(jī)直接控制了很多操作點(diǎn)，如通信、驅(qū)動(dòng)等，電氣牽引技術(shù)的多項(xiàng)模塊都受其控制，形成電氣牽引的網(wǎng)絡(luò)化，所有的軌道交通車(chē)輛都可以由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以達(dá)到集成化的牽引控制。

1.2 電氣牽引技術(shù)中的主要元件

1.2.1 電氣牽引技術(shù)的受電器

受電器是主要元件之一，其性能要求很高，要保證其最大限度地將其性能優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，要在第三軌道滑動(dòng)要求之內(nèi)。在提高軌道交通車(chē)輛速度的時(shí)期，受電器受到的壓力應(yīng)適度。只有這樣，才能保證電氣牽引受到的力在安全范圍之內(nèi)，以免軌道交通車(chē)輛受到的磨損過(guò)大。電氣牽引技術(shù)的受力直接受到受電器的影響。只有確保受電器的性能和強(qiáng)度，才能保證平衡的牽引受力。如今，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始把具有自我調(diào)節(jié)能力的受電器積極引進(jìn)到軌道交通車(chē)輛的電氣牽引技術(shù)中，同時(shí)，與電氣牽引技術(shù)做好穩(wěn)定配合，以緩解受電器受到的壓力。

1.2.2 電氣牽引技術(shù)的接口電器

在電氣牽引技術(shù)中，作為主要元件之一的接口電器，要符合需要，對(duì)電氣牽引技術(shù)的應(yīng)用實(shí)行全面控制。達(dá)不到適宜范圍內(nèi)的匹配度是軌道交通車(chē)輛電氣牽引技術(shù)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題之一，嚴(yán)重影響了軌道交通車(chē)輛的運(yùn)行安全，因此，需要依據(jù)電氣牽引技術(shù)和軌道交通車(chē)輛的匹配關(guān)系來(lái)選擇接口電器，保證接口電器的匹配度在適宜范圍之內(nèi)。

1.2.3 電氣牽引技術(shù)中的斷路器

斷路器的作用主要是負(fù)責(zé)緊急阻斷，發(fā)展前景良好。斷路器在信息化電氣牽引技術(shù)發(fā)展中，也占有了一定比例的市場(chǎng)，對(duì)縮短電氣牽引技術(shù)制動(dòng)分段時(shí)間，迅速調(diào)節(jié)軌道交通，防止電流出現(xiàn)阻斷上升有非常好的作用。斷路器對(duì)電氣牽引技術(shù)進(jìn)行了完善，并使電氣牽引技術(shù)在軌道交通車(chē)輛中的應(yīng)用得到了優(yōu)化。

1.3 電動(dòng)機(jī)的交流式牽引

電動(dòng)機(jī)在電氣牽引技術(shù)中發(fā)揮重要的作用，可以為現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛提供交流式牽引，因此交流牽引電動(dòng)機(jī)必須以電氣牽引技術(shù)為核心，保障電動(dòng)機(jī)的性能。近幾年，隨著現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛的發(fā)展，帶動(dòng)了電氣牽引技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而增加了電動(dòng)機(jī)牽引的壓力，我國(guó)在電動(dòng)機(jī)交流式牽引方面投入了大量的研究技術(shù)，致力于強(qiáng)化電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性。根據(jù)電氣牽引技術(shù)的要求，交流式牽引電動(dòng)機(jī)需要由IBGT逆變進(jìn)行供電，取代原有電動(dòng)機(jī)中的發(fā)熱程序，提高電氣牽引技術(shù)的水平。

2 現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛電氣牽引系統(tǒng)

軌道交通車(chē)輛根據(jù)電氣牽引技術(shù)的要求，規(guī)范了電氣牽引系統(tǒng)的特性，首先是電氣牽引技術(shù)恒定引力的范圍，維持在0～43.33km/h，同時(shí)配合恒定的速度43.33～65km/h，軌道交通車(chē)輛在正常情況下，恒定牽引力約346kN，自然牽引力約230.2kN；然后設(shè)定軌道交通車(chē)輛電氣牽引的條件，按照列車(chē)載荷自動(dòng)調(diào)節(jié)電氣系統(tǒng)的牽引力，規(guī)范載荷范圍內(nèi)的牽引，促使軌道車(chē)輛能夠在不同的載荷狀態(tài)下都達(dá)到額定牽引的狀態(tài)；最后是電制動(dòng)的性質(zhì)，用于適應(yīng)電氣牽引系統(tǒng)的電制動(dòng)力，確保電制動(dòng)力具有穩(wěn)定的速度，以免影響軌道交通車(chē)輛的運(yùn)行水平。軌道交通車(chē)輛電氣牽引系統(tǒng)與電氣牽引技術(shù)的關(guān)系非常緊密，促使軌道交通車(chē)輛能夠合理運(yùn)用電氣牽引技術(shù)，配合電氣牽引系統(tǒng)，體現(xiàn)電氣牽引技術(shù)的優(yōu)質(zhì)性和可靠性。現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛的發(fā)展速度越來(lái)越快，電氣牽引技術(shù)與電氣牽引系統(tǒng)需要保持高度配合，實(shí)現(xiàn)高效率的電氣牽引。

3 電氣控制在車(chē)輛牽引技術(shù)中的應(yīng)用

電氣控制是電氣牽引技術(shù)中必不可少的環(huán)節(jié)。在啟動(dòng)軌道交通車(chē)輛時(shí)，在電氣牽引技術(shù)作用下利用電氣控制轉(zhuǎn)換電能和動(dòng)能，約束軌道交通車(chē)輛連接的電網(wǎng)系統(tǒng)，保證電動(dòng)馬達(dá)的合理性，以免過(guò)度消耗電能功率。牽引傳動(dòng)控制在軌道交通車(chē)輛牽引的電氣控制中，是比較重要的一項(xiàng)。通常情況下，軌道交通的車(chē)輛都提前制訂了運(yùn)行方案，工作人員要嚴(yán)格依照運(yùn)行方案實(shí)施車(chē)輛的通行。電氣牽引技術(shù)能力取決于兩站間的距離，并且要和軌道交通車(chē)輛的運(yùn)行模式相匹配，所以工作人員要嚴(yán)格制訂電氣控制中牽引傳動(dòng)的相關(guān)要求，確保電氣牽引技術(shù)具備斷續(xù)工作的能力，保證軌道交通車(chē)輛運(yùn)行通暢。我國(guó)目前在牽引傳動(dòng)控制上的技術(shù)還有所欠缺，較多依賴(lài)于國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。國(guó)家加大資金和技術(shù)投入，實(shí)現(xiàn)牽引傳動(dòng)的國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)，從而使我國(guó)軌道交通車(chē)輛牽引傳動(dòng)控制的水平得到大幅度提高。

結(jié)語(yǔ)

隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，交流傳動(dòng)的電氣牽引技術(shù)步入軌道交通的歷史舞臺(tái)。交流傳動(dòng)取代直流傳動(dòng)，除了具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)之外，還在技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中逐漸形成了自動(dòng)化的控制系統(tǒng)，從而保證了列車(chē)運(yùn)行牽引過(guò)程更加平穩(wěn)和高效，使城市軌道交通取得長(zhǎng)足發(fā)展與進(jìn)步。

[1]李慶陽(yáng).地鐵車(chē)輛牽引電氣技術(shù)及故障簡(jiǎn)析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版 )，2017(12)：141-142.

[2]汪明.論地鐵車(chē)輛電氣牽引系統(tǒng)的電氣控制[J].住宅與房地產(chǎn)，2016(06)：229.