現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術(shù)探討

云飛虎

摘要：隨著城市的不斷發(fā)展，城市軌道交通也得到了快速發(fā)展，尤其是近幾年我國城市擴(kuò)容日新月異，城市空間不斷擴(kuò)展，軌道交通發(fā)展也要緊跟城市發(fā)展步伐。在現(xiàn)代化軌道交通使用的車輛，需要使用牽引技術(shù)才能夠保證其平穩(wěn)運(yùn)行，在一般情況下使用牽引技術(shù)都是借助電氣完成的，此技術(shù)在使用上比較普遍，為了提高其使用效率，需要對電氣牽引技術(shù)進(jìn)行研究，使其功能不斷完善，以此來提供更優(yōu)質(zhì)的交通服務(wù)。

關(guān)鍵詞：軌道交通車輛;牽引技術(shù);接口電氣

1 城市軌道交通車輛電氣牽引系統(tǒng)介紹

電氣牽引技術(shù)之所以能夠在城市軌道交通車輛中具有極高的應(yīng)用價值，主要是牽引系統(tǒng)的作用。電氣牽引系統(tǒng)通常情況下會借助兩種方式來驅(qū)動軌道交通車輛前行，一種是第三軌供電方式，另一種是架空接觸網(wǎng)供電方式。但是城市軌道交通畢竟不同于其他方式的軌道交通，所以在應(yīng)用時需要進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以此保證電氣牽引技術(shù)能夠發(fā)揮出最大的價值。關(guān)于這一點(diǎn)，我國有關(guān)部門已經(jīng)做出了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)定，具體內(nèi)容如下：應(yīng)用于城市軌道交通車輛的電氣牽引技術(shù)恒定引力要在 3 ～ 43.33km/h，配合恒定速度要保持在 43.33 ～ 65km/h，恒定牽引力為kn，自然牽引力為 230.2kn。

2 城市軌道交通車輛電氣牽引技術(shù)的主要元件

元器件的磨合程度越高，電氣牽引技術(shù)發(fā)揮的作用就越大，所以一定要依照電氣牽引技術(shù)的需求來選擇和設(shè)置各種元件。城市軌道交通車輛電氣牽引技術(shù)的主要元件有三種，具體如下。

2.1 接口電器

城市軌道交通車輛中接口電器一直都很受歡迎，但這并不意味著接口電器本身沒有什么問題。若在使用過程中不規(guī)范操作或者是接口電器自身質(zhì)量不合格，都會產(chǎn)生匹配不達(dá)標(biāo)的問題。因此工作人員在選擇接口電器時，定要保證電氣牽引技術(shù)符合現(xiàn)代交通車輛的運(yùn)行要求，兩者必須相匹配，否則接口電器就無法發(fā)

揮作用。

2.2受電器

受電器主要發(fā)揮穩(wěn)定性的功能。若沒有受電器，城市軌道交通車輛將無法平穩(wěn)行駛，當(dāng)然如果選擇的受電器性能不佳也會出現(xiàn)同樣的問題。城市軌道交通車輛在行駛期間，要依據(jù)情況進(jìn)行變速提速，受電器要能夠依照具體情況轉(zhuǎn)變承受壓力，否則車輛得不到平均受力，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損。

2.3 斷路器

斷路器最顯著的作用就是緊急阻斷。我國斷路器市場發(fā)展勢頭良好，從這一點(diǎn)也可以說明斷路器的作用強(qiáng)大。在城市軌道交通中，斷路器主要是用來降低制動分段時間，以便能夠在最短的時間內(nèi)保證軌道交通恢復(fù)到最佳狀態(tài)，保持平穩(wěn)運(yùn)行。正是斷路器的這一優(yōu)勢，使得電氣牽引技術(shù)得以在城市軌道交通車輛中大

范圍應(yīng)用。

2電氣牽引技術(shù)應(yīng)用研究

2.1控制系統(tǒng)的運(yùn)用

現(xiàn)在軌道交通車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)代電車智能化控制，這種控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)軌道車輛運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測[1]。在車輛電氣牽引技術(shù)使用的時候，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)測功能。尤其是在車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值更大化發(fā)揮。

2.2電氣牽引技術(shù)中使用的相關(guān)元件

（1）接口電氣：這種元件在軌道交通運(yùn)輸中是最為重要的一個部件，使用這個元件能滿足車輛電氣牽引要求，還能全面控制電氣牽引技術(shù)的應(yīng)用[2]。從現(xiàn)在電車使用的情況來看，容易出現(xiàn)問題是在使用這種元件時出現(xiàn)不匹配的情況。因此在接口電器使用中，要根據(jù)軌道交通車輛和使用的牽引技術(shù)關(guān)系來匹配，防止因?yàn)椴黄ヅ鋯栴}影響到軌道交通車輛牽引技術(shù)的使用。（2）斷路器：電氣車輛牽引技術(shù)中斷路器使用是一個重要的元部件，使用這個部件主要功能就是實(shí)現(xiàn)緊急阻斷，從現(xiàn)在軌道交通車輛牽引技術(shù)使用阻斷器情況來看，其可以利用的空間還沒有完全開發(fā)，還存在很多的研究價值。例如：軌道交通車輛牽引技術(shù)上使用阻擋器，這種元件可以在很短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)制動分段，也就可以實(shí)現(xiàn)在很短的時間內(nèi)對軌道交通中的車輛進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以有效防止因?yàn)殡娏髯钄嗌仙斐傻娘L(fēng)險。使用阻擋器以后，軌道交通車輛使用的牽引技術(shù)獲得完善，使車輛的運(yùn)行獲得進(jìn)一步優(yōu)化。（3）受電器：電氣牽引技術(shù)中受電器是一種主要元件[3]。隨著軌道交通車輛牽引技術(shù)的發(fā)展，對現(xiàn)在使用的軌道電車的性能要求也越來越高。軌道交通使用的車輛牽引技術(shù)可充分發(fā)揮斷路器功能，為第三軌的滑動提供一個穩(wěn)定環(huán)境。同時在用電牽引技術(shù)使車輛在加速過程中，要求使用的受電器要承受一定壓力，只有受電器承受一定壓力情況下才能夠?qū)崿F(xiàn)電氣牽引受力在一個安全的范圍，有效防止磨損值的過大而帶來的影響。受電器在一定程度上決定了車輛電氣牽引技術(shù)的受力情況，對于牽引受力的平衡也有著密切聯(lián)系。電車使用的牽引力只在受力平衡狀態(tài)時才能夠保證使用的受電氣性能，同時確保受電器的強(qiáng)度。

（2）2.3電動機(jī)交流式牽引技術(shù)

運(yùn)用電氣牽引技術(shù)使用的主要動力源是電動機(jī)，電動機(jī)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行中提供交流式的牽引[4]。要想對軌道車輛使用的交流牽引進(jìn)行研究。從這幾年軌道交通發(fā)展的情況來分析，交流牽引技術(shù)的使用越發(fā)普遍，同時也對交流牽引技術(shù)提出了更高的要求。比如在以前使用的電機(jī)技術(shù)中，有的零部件在使用過程中容易出現(xiàn)過熱現(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。

2 軌道交通車輛電氣牽引系統(tǒng)

牽引技術(shù)中最為重要的一個部分就是牽引系統(tǒng)，在現(xiàn)代的軌道交通車輛上使用牽引技術(shù)，必須有很多牽引系統(tǒng)配合。從軌道交通使用的技術(shù)上來分析，在一般情況下都會采用第三軌供電的方式來運(yùn)行。在電路設(shè)計(jì)上要想電氣車輛的牽引技術(shù)水平在運(yùn)行方式上達(dá)到軌道交通車輛牽引技術(shù)的水平，就必須在牽引控制系統(tǒng)上不斷的提升，才能夠滿足牽引技術(shù)運(yùn)行的要求。結(jié)合電氣牽引技術(shù)的要求，對牽引系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范。

2.1 恒定力范圍規(guī)范

對軌道交通中使用的電氣牽引技術(shù)恒定力范圍進(jìn)行規(guī)范，要求每個小時之內(nèi)要在 0 ～ 43.33kg。同時在這個范圍之內(nèi)還需要有著恒定的速度，這個恒定的速度是每小時 43.33 ～ 65kg。在正常的情況中，一般現(xiàn)在使用的電車自然牽引力為 230.2N，在使用的恒定牽引力中，一般都會保持在 346N 左右。

2.2 對牽引條件進(jìn)行規(guī)范

根據(jù)電車荷載自動調(diào)節(jié)電氣系統(tǒng)牽引力，對荷載范圍內(nèi)的牽引力進(jìn)行進(jìn)一步的規(guī)范，可以保證車輛在不同載荷的情況中都可以獲得額定的牽引力。將牽引力保持在額定值內(nèi)，可以使電車受力保持均衡，這樣列車在運(yùn)行的過程中就會保持在一個穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3 對牽引系統(tǒng)大的電制動力加以規(guī)范

在規(guī)范中要針對電制動的性質(zhì)，對軌道交通車輛使用電氣牽引系統(tǒng)的電制動力加以應(yīng)用，這種方法的使用就可以為電制動力提供一個相對穩(wěn)定的速度，保證軌道交通車輛運(yùn)行平穩(wěn)。在軌道交通車輛電氣牽引控制單元中，硬件單元設(shè)計(jì)主要涉及開關(guān)單元、數(shù)字輸出單元、數(shù)字輸入單元、系統(tǒng)通信管理單元、脈沖轉(zhuǎn)換、電機(jī)控制、信號處理、輔助處理等單元的硬件設(shè)計(jì)。

4結(jié)語

總之，電氣牽引技術(shù)是我國交通運(yùn)輸行業(yè)獲得飛速發(fā)展的基礎(chǔ)，若要有更好的發(fā)展前景，就需要在這方面做出更多的努力。加強(qiáng)自身的綜合能力，通過不斷的學(xué)習(xí)、消化、吸收，創(chuàng)造屬于自己的技術(shù)并積極運(yùn)用實(shí)際中去，這樣才能促進(jìn)軌道交通的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3] 張迎，李炳奇.現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術(shù)分析[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2017，（10）：339.

[4]潘學(xué)志，李亮.淺析現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術(shù)[J].環(huán)球市場，2017，（33）：368.