軌道交通車(chē)輛電氣牽引技術(shù)探析

劉泊巖

摘要：為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛牽引控制的現(xiàn)代化，需要引入牽引控制的系統(tǒng)操作。在現(xiàn)階段的發(fā)展當(dāng)中，軌道交通車(chē)輛采用的數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)趨于淘汰，取而代之的是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制的電氣牽引，這種牽引方式能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成自檢，從而達(dá)到自控的目標(biāo)。同時(shí)，自主控制還能夠進(jìn)行智能化的信號(hào)處理、信號(hào)輸出，并利用數(shù)據(jù)傳輸完成對(duì)車(chē)輛的控制，對(duì)軌道交通來(lái)說(shuō)具有極高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng);牽引控制;車(chē)輛動(dòng)力;交流式牽引

一、軌道交通車(chē)輛的電氣牽引技術(shù)

1.1控制系統(tǒng)

現(xiàn)在軌道交通車(chē)輛使用的電氣牽引技術(shù)，和傳統(tǒng)牽引技術(shù)相比較有著很大改進(jìn)，這個(gè)改進(jìn)主要是在控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要采用數(shù)字化控制技術(shù)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，在數(shù)字化的控制技術(shù)上融合了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電車(chē)智能化控制，這種控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)軌道車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在車(chē)輛電氣牽引技術(shù)使用的時(shí)候，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)揮很多的作用，如一方面是實(shí)現(xiàn)自主控制功能;另一方面是自主監(jiān)測(cè)功能。尤其是在車(chē)輛的傳感器控制系統(tǒng)中，使用計(jì)算機(jī)控制功能可以使其價(jià)值更大化發(fā)揮。還一個(gè)方面是，使用計(jì)算機(jī)可以控制所有的軌道交通車(chē)輛，可以實(shí)現(xiàn)集成化牽引控制。

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交流式牽引的電動(dòng)機(jī)

電氣牽引技術(shù)使用的主要?jiǎng)恿υ词请妱?dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛運(yùn)行中提供交流式的牽引。要想對(duì)軌道車(chē)輛使用的交流牽引進(jìn)行研究，就要重點(diǎn)研究電氣牽引技術(shù)，以提升電動(dòng)機(jī)的使用功能。從這幾年軌道交通發(fā)展的情況來(lái)分析，交流牽引技術(shù)的使用越發(fā)普遍，同時(shí)也對(duì)交流牽引技術(shù)提出了更高的要求。在此推動(dòng)下，我國(guó)在交流牽引技術(shù)上的研究也在持續(xù)進(jìn)行，通過(guò)不斷地研究來(lái)改善交流電機(jī)的功能，比如在以前使用的電機(jī)技術(shù)中，有的零部件在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響到電機(jī)的使用功能，但是隨著研究的不斷深入，使用更多優(yōu)良的材料在電機(jī)部件中，使這種現(xiàn)象得以改善，實(shí)現(xiàn)電機(jī)功能的更大化使用。

二、電力牽引技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

電力牽引技術(shù)的發(fā)展使得我國(guó)的交通運(yùn)輸有了整體性的進(jìn)步，它有著很多優(yōu)點(diǎn)：（1）電力牽引為非自給式牽引動(dòng)力。這類(lèi)車(chē)輛不是通過(guò)燃料來(lái)給車(chē)輛提供動(dòng)力，而是通過(guò)牽引力來(lái)使得車(chē)輛獲得前進(jìn)的動(dòng)力。車(chē)輛的總功率大，自身質(zhì)量小等特點(diǎn)都使得車(chē)輛具有啟動(dòng)快、加速快等優(yōu)勢(shì)，能夠滿足鐵路和城市現(xiàn)代軌道交通的各種要求，給人們的生活帶來(lái)了很大的便捷性，有了軌道交通之后，人們出現(xiàn)的時(shí)間消耗將大大減少。（2）電力牽引可有效降低運(yùn)營(yíng)成本。（3）電力牽引車(chē)輛噪音小，污染小。通過(guò)電力牽引的車(chē)輛不會(huì)像現(xiàn)在汽車(chē)那樣造成尾氣污染，而且運(yùn)行的噪音減小很多，有利于社會(huì)和諧及人們的身體健康，同時(shí)也為城市增添了一道別樣的風(fēng)景線。（4）電力牽引技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)各個(gè)組成環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào)，共同作用，但各個(gè)組成環(huán)節(jié)又都是獨(dú)立的電氣系統(tǒng)，通過(guò)這些相互獨(dú)立的系統(tǒng)共同作用而組成一個(gè)整體。電力牽引技術(shù)在走向自動(dòng)化和信息化的道路上一直前進(jìn)著，為交通運(yùn)輸這一行業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

三、電氣控制的具體應(yīng)用實(shí)例

電氣控制是現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛電氣牽引技術(shù)中不可缺少的環(huán)節(jié)，軌道交通的電氣牽引技術(shù)中，需通過(guò)電氣控制的方法，加強(qiáng)電動(dòng)機(jī)的控制力度，落實(shí)電氣牽引技術(shù)中的控制措施。在電氣牽引技術(shù)的作用下，軌道交通車(chē)輛啟動(dòng)，此時(shí)需要電氣控制實(shí)現(xiàn)動(dòng)能與電能之間的轉(zhuǎn)化，電氣控制能夠約束軌道交通車(chē)輛連接的電網(wǎng)系統(tǒng)，確保電動(dòng)馬達(dá)的合理性，避免電能功率消耗過(guò)度。

現(xiàn)代軌道交通車(chē)輛牽引的電氣控制中，比較重要的一項(xiàng)是牽引傳動(dòng)控制。如軌道交通車(chē)輛有規(guī)定的運(yùn)行方案，車(chē)輛就必須按照設(shè)定好的模式通行，兩站之間的距離決定了電氣牽動(dòng)技術(shù)的能力，而電氣牽動(dòng)技術(shù)應(yīng)該適應(yīng)軌道交通車(chē)輛的運(yùn)行模式，所以需要嚴(yán)格規(guī)劃電氣控制中的牽引傳動(dòng)，促使電氣牽引技術(shù)具有斷續(xù)工作的特性。我國(guó)牽引傳動(dòng)控制對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴性較大，需積極推行國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)，提高我國(guó)軌道交通車(chē)輛牽引傳動(dòng)控制的水平。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著城市交通壓力的不斷增加，軌道交通車(chē)輛迅速發(fā)展以緩解這一緊張狀態(tài)。軌道交通車(chē)輛的傳統(tǒng)牽引技術(shù)已經(jīng)跟不上時(shí)代發(fā)展，需要做出改變提高電氣牽引技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)軌道交通的飛速發(fā)展，保證軌道交通車(chē)輛的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。電氣牽引技術(shù)的發(fā)展需要從其控制系統(tǒng)、主要元件、交流式牽引機(jī)和電氣控制、電氣牽引系統(tǒng)等方面提高性能，有力保證對(duì)軌道交通車(chē)輛的穩(wěn)定牽引，為人們提供安全放心的出行方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱東偉，張立軍，高巖.關(guān)于城市軌道交通車(chē)輛電氣牽引技術(shù)發(fā)展[J].工程技術(shù)（文摘版），2016，18（07）.

[2]范忠林，趙曉華，廖益權(quán).軌道交通車(chē)輛電氣牽引技術(shù)的研究[J].工程技術(shù)（文摘版），2016（08）.

[3]范偉媛.城市軌道車(chē)輛電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2015（8）：13.