地铁车辆电气牵引电气控制探讨

地铁车辆电气牵引电气控制探讨

孙燕 张研

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130000

摘要：地铁车辆牵引系统的构成十分复杂，它主要由各种电气设备和控制的系统构成，这些设备的合理应用能够为地铁提供充足的动力。然而在这些设备运行的过程中，电气控制在车辆运行的过程中担任着重要的角色，只有利用电气控制对电气系统进行合理的运作才能为车辆提供充足的牵引力，经过电气系统的制动能够有效地保障车辆安全运行。本文主要对车辆电气控制系统进行了探讨，提出具体的措施保障地铁车辆的安全运行。

关键词：地铁车辆；电气牵引；电气控制

为了保障地铁车辆的稳定和安全的运行，在电气牵引系统的设计中就需要在模块化和功能组成方面进行精准的控制，保障车辆在行进的过程中能够得到足够的牵引力，在科学技术不断发展的背景下，汽车牵引力方面的技术向成熟阶段迈进，地铁车辆的设计也开始实现了自动化和智能化的应用方式，在实际的控制中可以满足不同车辆的实际需求，因而加强地铁电气系统的电气控制对于车辆的安全运行具有非常现实的意义。

1. 电气牵引系统原理分析

地铁车辆的电力牵引主要依托于电力完成车辆的牵引工作，地铁主要是在架空线处获得足够的运行电力，通过调压变换的方式可以将足够的电力转换给牵引机，最终可以为车辆的前行提供充足的机械能量。一般情况下，电力牵引系统主要包含了受流器、牵引电机和传动控制装置等诸多系统，车辆上的电路也有主电气回路、辅助电路和控制电路等多种不同的电路形式。在科学技术不断发展的背景下，提升电气控制的有效性已经成为了地铁车辆发展中重要的问题，在现代化技术的发展中，危险计算机已经取代了传统的电路形式，这为电气的有效控制提供了重要的基础，同时为车辆的正常运行减少了很多的隐患。在现实的应用中，计算机可以通过指令的方式对车辆的运行状态和各个控制系统进行有效的管理，保障横流牵引和电阻制动等功能都可以达到理想的效果。现在地铁车辆主要的电力牵引方式为直流传动和交流传动两种方式，两种不同的牵引方式都在车辆行驶的过程中发挥着重要的作用。但是为了保障两种方式在实际的应用中能够稳定开展，在车辆运行的期间就需要保障电力牵引系统能够具备以下特点：地铁车辆能够自主实现制动、再生制动、机械制动等多种制动方式，通过这样的功能可以实现车辆的安全停靠和降速等功能。在车辆启动之后会应用再生制动，在这样的背景下牵引电机就会实现动能和电能之间的有效传输，多余的电能还可以传送给其他的车辆。系统限速功能的制定需要通过多种制动协作的方式实现减速的目的，并不能独立完成减速操作。

2. 地铁车辆电气牵引系统电气控制的方式探究

1. 牵引系统控制

牵引系统是保障地铁车辆稳定运行的重要保障，在地铁车辆处于运转状态的时候，所有的指令都会传递给迁移逆变器，牵引逆变器可以和制动控制装置根据相关的指令信号实现对车辆的牵引动作。但是在实际的运行中，车辆的运行会受到各种因素的限制，其中产生的摩擦力将直接影响车辆的行驶速度，导致牵引系统降低对车辆的牵引力，直到车辆恢复到正常范围的速度时才会恢复正常的牵引力功能，保障车辆的运行速度能够处于安全运行的范围之内。车辆在行驶的过程中不设置自动控制装置依然可以实现限速功能，在经过坡道位置时，车辆会自动开启高速模式为车辆提供充足的牵引力，保障车辆在平坦的路面和坡道都可以拥有相同的速度，保障车辆稳定和安全的运行方式。就目前车辆实际的运行状况来看，地铁车辆还会设置高压母线断路器和母线线路，主要的目的是在架空线电区域内车辆也能够稳定行驶，提升车辆运行的安全性。

2. 制动系统的控制

现在的城市轨道交通建设中，相邻交通站之间的距离较短，而且地铁车辆的速度非常快，这就要求地铁车辆可以在较短的时间内制动停车，保障地铁车辆能够具备足够的稳定性，所以地铁车辆的牵引力系统必须要具备一下的特征。车辆的控制应该具备较强的灵活性，在行驶的过程中可以灵活地对车辆的各个系统进行有效的控制。车辆还需要具备较强的制动能力，在正常的行驶过程中能够在规定的距离中实现安全停车。地铁车辆应该可以尽可能地发挥动力制动能力，促使车辆在行驶的过程中产生更少的污染，同时降低车辆运行所需要的成本。

在整个制动的过程中，牵引电动机会转变为发电机，将车辆的动能能够转变为电能，通过电能和动能之间的相互转化可以有效地节约能量资源，车轮的力也会在这个过程中转变为电制动力，实现车辆整体的电气制动。利用这样的方式可以保障车辆在高速行驶的时候更稳定，降低轮子和轨道之间的摩擦力，进而可以有效地降低车辆维护和维修的费用，同时可以有效地避免因车轮损伤造成的安全事故。城市轨道交通大多采用再生制动和电阻制动联动的方式，这能够保障车辆在制动系统允许的条件下最大程度地发挥制动减速的效果。

3. 交流传动控制分析

目前地铁车辆的牵引控制系统大多应用牵引变流的形式引导完成，这样的技术形式需要将大功率半导体部件作为有效的基础，将技术的延伸作为牵引技术的主要手段，提升车辆管理工作的整体效率，在实际的应用中可以充分发挥隔离技术、冷却技术等多种技术优势，为车辆的安全运行提供了充足的保障。在实际运行的过程中，牵引变流技术能够应用水完成设备的冷却，还可以通过冷却风和散热管的形式实现降温，防止车辆高效率运行产生的高温给设备带来众多的隐患，在这样的方式下就可以有效地缓解系统的压力。交流传功技术可以在实际的应用中为电气系统提供充足的动力，它能够通过故障分析和参数识别等多种手段实现电流的全方位控制，在发生突发状况的时候也能够应用交流传功技术高效解决，降低车辆危险发生的概率。

结束语：

总的来说，电力牵引系统是保障地铁车辆正常运行的关键设施，加强电力牵引系统的规范涉及，保障车辆的安全运行，在车辆运行的过程中充分利用电力牵引系统实现牵引和制动的有效控制，同时电气牵引系统在车辆故障的控制和诊断的工作中也扮演着重要的角色，电力牵引系统的合理应用对车辆的安全、稳定运行具有非常现实的意义。

参考文献：

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