城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的研究

侯燚+謝絕

摘 要：近年來(lái)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得城市軌道交通技術(shù)也得到了一定程度的發(fā)展。城市軌道交通車輛作為公共客運(yùn)系統(tǒng)中的重要組成部分，其具備有速度快以及容量大的諸多優(yōu)點(diǎn)，并能夠有效緩解人們出行難這一問(wèn)題。本文就城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)中的各個(gè)組成系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：城市軌道車輛；電氣系統(tǒng)；輔助供電系統(tǒng)

隨著人們對(duì)于公共客運(yùn)系統(tǒng)要求的不斷提升，使得城市軌道交通也得到一定程度的發(fā)展，其所具備的美化市區(qū)環(huán)境以及緩解交通堵塞的特點(diǎn)，讓城市軌道交通也在我國(guó)的城市化發(fā)展過(guò)程中得到了非常廣泛的應(yīng)用。電氣系統(tǒng)作為城市軌道交通車輛的重要組成部分，并會(huì)直接影響到該城市軌道車輛的運(yùn)行安全性以及運(yùn)行質(zhì)量，這也就要求相關(guān)的研究人員能夠進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的研究力度，并促使我國(guó)的城鎮(zhèn)公共客運(yùn)系統(tǒng)得到更進(jìn)一步的發(fā)展。

1 城市軌道交通車輛中電氣系統(tǒng)的研究必要性

電氣系統(tǒng)作為城市軌道交通車輛的一個(gè)重要系統(tǒng)，其需要在保證司乘人員出行安全性以及舒適性的基礎(chǔ)上，來(lái)讓自身的技術(shù)不斷獲得進(jìn)步與發(fā)展。比如說(shuō)運(yùn)用PLC控制技術(shù)來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)，其也能夠使得軌道交通車輛電氣系統(tǒng)智能化以及信息化水平得到更進(jìn)一步的提升，并能夠有效避免因?yàn)楦鞣N人為因素而引起的電力故障，從而使得城市軌道車輛的運(yùn)行可靠性得到更進(jìn)一步的提升。此外隨著我國(guó)電氣技術(shù)的不斷發(fā)展，使得軌道車輛上的電氣控制設(shè)備也延伸到車內(nèi)外的各個(gè)措施之中，而其電源技術(shù)也從原本的軸驅(qū)發(fā)端技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)車直供電這一種更為簡(jiǎn)單可靠的供電技術(shù)，因此說(shuō)通過(guò)加強(qiáng)軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的方式，其能夠使得我國(guó)軌道車輛的運(yùn)行可靠性得到進(jìn)一步的提升，并有效降低其運(yùn)行成本，其具備有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 城市軌道交通車輛的電氣系統(tǒng)組成分析

2.1 牽引傳動(dòng)系統(tǒng)

城市軌道交通車輛對(duì)于自身牽引傳統(tǒng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性以及可靠性有著非常高的要求。此外軌道車輛在運(yùn)行過(guò)程中都是以固定的編組模式來(lái)進(jìn)行營(yíng)運(yùn)，其具備有兩站間距離短、?？空緮?shù)量多以及兩站之間營(yíng)運(yùn)時(shí)間較短等特點(diǎn)，這也就要求軌道車輛自身的牽引制動(dòng)系統(tǒng)能夠具備有短時(shí)過(guò)載能力強(qiáng)、斷續(xù)工作能力良好等功能。此外軌道車輛其牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也會(huì)直接體現(xiàn)出該軌道車輛的技術(shù)水平，并會(huì)涉及到該軌道車輛制作企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力有著非常大的影響，這也就要求我國(guó)能夠進(jìn)一步加強(qiáng)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的自助研發(fā)力度，來(lái)借此提升我國(guó)城市軌道車輛在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。

2.2 制動(dòng)控制系統(tǒng)

制動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)作為城市軌道交通車輛的核心控制技術(shù)，其主要包含了摩擦制動(dòng)、空氣制動(dòng)、電制動(dòng)以及制動(dòng)指令系統(tǒng)等多個(gè)環(huán)節(jié)。軌道車輛自身的牽引制動(dòng)能力往往會(huì)直接影響到該軌道車輛的運(yùn)行安全性以及運(yùn)輸能力，這也就需要對(duì)現(xiàn)有的牽引與制動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化與完善。此外城市軌道交通車輛在運(yùn)行過(guò)程中具備有站點(diǎn)距離短以及停車頻繁的特性，這也就要求軌道車輛必須擁有較高的制動(dòng)減速度。我國(guó)現(xiàn)階段在城市軌道車輛中所應(yīng)用到的減速控制技術(shù)多需要通過(guò)電氣系統(tǒng)才能夠完成，也就是說(shuō)該制動(dòng)系統(tǒng)必須在電氣系統(tǒng)減速指令下來(lái)進(jìn)行制動(dòng)力的增加。此外為了確保城市軌道車輛的運(yùn)行性能，也就對(duì)軌道車輛的停站方位的準(zhǔn)確性提出了更高的要求，借助于ATO系統(tǒng)后，其能夠根據(jù)停車距離的長(zhǎng)短來(lái)給予車輛電氣系統(tǒng)針對(duì)性的減速指令，并能夠使得該軌道車輛根據(jù)一定的減速指令來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)力，從而保證該車輛的停車位置的準(zhǔn)確性。

2.3 輔助供電系統(tǒng)

現(xiàn)階段城市軌道交通車輛中所應(yīng)用到的輔助供電系統(tǒng)其需要負(fù)責(zé)除卻牽引系統(tǒng)主電路之外的所有供電工作，比如車廂的照明、牽引、空調(diào)電源以及通信信號(hào)裝置電源等等。目前軌道車輛中所應(yīng)用的輔助供電系統(tǒng)其主要是通過(guò)直流供電系統(tǒng)以及三相交流供電系統(tǒng)兩部分所構(gòu)成中，其中直流供電系統(tǒng)主要是由充電機(jī)、整流裝置、蓄電池和直流用電設(shè)備幾部分來(lái)構(gòu)成。該系統(tǒng)主要運(yùn)用充電機(jī)與蓄電池來(lái)進(jìn)行電能的供給，來(lái)保證其它電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而三相交流供電系統(tǒng)則主要為協(xié)助變流器、電熱器和三相輔助設(shè)備電機(jī)等交流負(fù)載設(shè)備所構(gòu)成。

輔助供電系統(tǒng)在軌道車輛的電氣系統(tǒng)中有著非常重要的作用，其也會(huì)直接影響到整個(gè)軌道車輛的運(yùn)行安全性與可靠性。為了確保輔助供電系統(tǒng)的使用性能，就需要在軌道車輛的設(shè)計(jì)過(guò)程中，就對(duì)其輔助供電系統(tǒng)的具體構(gòu)成以及功能性要求進(jìn)行詳細(xì)的分析與調(diào)查，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合適的設(shè)備以及相應(yīng)的參數(shù)的針對(duì)性選擇，從而構(gòu)建出一個(gè)具備有良好安全性能以及可靠性能的輔助供電系統(tǒng)，并借此來(lái)滿足軌道車輛的實(shí)際運(yùn)行需求。

為了充分發(fā)揮出輔助供電系統(tǒng)的低損耗以及高效率特性，就需要實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的高頻化發(fā)展。借助于供電設(shè)備的高頻化發(fā)展也具備有節(jié)能環(huán)保、所占空間小以及重量較輕等優(yōu)勢(shì)，其不僅僅能夠?qū)⑺矔r(shí)相應(yīng)速度進(jìn)行最大程度的提升，還能夠一直輔助供電裝置在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的各種噪音，從而在提升車輛運(yùn)行舒適度的同時(shí)，來(lái)提升該軌道交通車輛的運(yùn)行性價(jià)比，因此說(shuō)輔助供電系統(tǒng)的高頻化發(fā)展也是現(xiàn)階段城市軌道交通車輛輔助供電系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。

2.4 車門控制系統(tǒng)

在城市軌道車輛的運(yùn)行過(guò)程中，其車門控制系統(tǒng)的控制對(duì)象包含有所有車門的開與關(guān)，其主要由控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及不同類型的機(jī)械結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的。在車門控制系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)各個(gè)控制對(duì)象的模塊信息采集信號(hào)都需要與針對(duì)性的額執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，這就需要對(duì)不同受控對(duì)象的機(jī)械組織進(jìn)行充分的考慮。為了對(duì)們的開關(guān)進(jìn)行有效的控制，重點(diǎn)在于中央控制模塊和子系統(tǒng)控制模塊的合理配合。在軌道車輛總線上能夠借助于總線的收發(fā)機(jī)來(lái)完成與各個(gè)子系統(tǒng)之間的信息傳遞工作，從而協(xié)助各個(gè)子系統(tǒng)發(fā)揮出自身的功能，對(duì)所有車門的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制。

結(jié)束語(yǔ)

電氣系統(tǒng)作為城市軌道交通車輛中的重要組成部分，其對(duì)于軌道車輛的運(yùn)行質(zhì)量有著直接的影響。這也就要求相關(guān)的軌道車輛制造企業(yè)能夠不斷加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)的研究力度，來(lái)滿足我國(guó)城市軌道交通的實(shí)際需求。本文就我國(guó)目前城市軌道車輛中電氣系統(tǒng)的具體組成部分進(jìn)行了簡(jiǎn)要的研究，希望能夠?yàn)槲覈?guó)軌道交通車輛的進(jìn)一步發(fā)展提供足夠的理論支撐。

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