地铁车辆牵引电气技术及故障研究 孙成林

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:孙成林 孙艳红 王天琳
[导读] 摘要:作为地铁运营的重要组成部分,地铁车辆运输系统技术具有创新性,是通过技术与外部资源相结合来实现的,在一定程度上提高了我国牵引技术水平,但地铁车辆运输系统的日常维护难度很大。
        (中车长春轨道客车股份有限公司  吉林长春  130062)
        摘要:作为地铁运营的重要组成部分,地铁车辆运输系统技术具有创新性,是通过技术与外部资源相结合来实现的,在一定程度上提高了我国牵引技术水平,但地铁车辆运输系统的日常维护难度很大。如果出现差错,对地铁的正常运营有重大影响,因此,有必要熟悉地铁车辆运输系统的技术特点,以便准确评估是否出现差错,提高牵引系统的维修效率。
        关键词:地铁车辆;牵引系统;组成;特性;故障诊断
        1电力牵引系统的组成及特点
        地铁车辆牵引系统由受电弓、带高速断路器的高压箱、牵引逆变器、牵引发动机、制动限界、雷电制动系统等部件组成。一般情况下,地铁车辆内设两个受电弓,以避免一个受电弓在运行时发生故障,另一个受电弓也可保证地铁车辆的运行。交流发电机在地铁运行时应配备逆变器和直升机控制器,将直流电转换为三相交流电,以控制车辆使用的频率和电压;其次,在再生制动时,可将三相交流电重新切换到直流电网,并可向前移动电网;如果使用逆变器,则需要对其进行冷却。一般来说,逆变器的冷却是通过加热管散热器来实现的。热管散热器的工作原理是了解液体环境中通过冷凝和蒸发进行的热冷却,其工作机理非常简单,不会对环境造成任何污染。
        2现阶段我国电动轨道交通车辆系统概况
        目前,我国轨道交通车辆供电系统的设计主要是在运输技术领域进行合作。改进运行方式和过程,才能使电力运输技术得到更好的发展。为了对其进行调节,运输系统在实施过程中具有三个功能:一是牵引系统通过电气牵引技术能够保证一定程度的持续牵引功率,保证电气牵引技术更加稳定。为使轨道交通在不同条件下达到评估速度,并根据车辆牵引能力进行自动、规范的调整;第三,供电系统的实施还可以保证轨道交通之间的平衡,并确定相应的能力,以确保轨道交通的稳定,因此,利用电力牵引系统规范电力运输技术,可以进一步保证现代轨道交通车辆的正常运行。这很重要。
        3.控制系统的主要应用
        目前,以轨道交通为例,电力技术的实施是逐步采用计算机控制的,利用电子计算机进行系统运行,可以监视和观察具体的轨道情况和车辆的实时运行情况,并提供附加信息和最新控制。计算机控制比传统控制更为精确,目前,在我国轨道交通车辆电气牵引技术的应用中,一般采用一些微组件进行自动控制。控制指挥系统主要控制电气牵引技术运行中的牵引信号,并根据信号监控中心的指令检查车辆牵引信号的实时控制。这种运行方式可以作为电力牵引管理系统的组成部分,为电力牵引供电提供更完整的配置,通过计算机管理系统,可以进一步增强电力流的完整性,使我国的轨道交通输变电技术具有国内先进水平,目前我国的电力牵引技术是最先进的主要计算机管理系统计算机软件。这一点非常重要。由于计算机只是电力牵引管理的一部分,因此了解通信、控制和计算机软件中多个同时操作模块的使用之间的联系很重要。在我国许多城市,地铁的应用都考虑到了网络的发展。许多轨道交通车辆可以通过计算机进行控制,成为网络化综合牵引控制的集成平台。
        4车辆运行检测与验证
        DCU的主要任务是收集和评估车辆信息,包括车辆使用方向、牵引力、制动、制动、紧急制动、转向、洗车等信号,以评估车辆的运行状态和运行模式,并实施适当的驾驶策略。


        4.1.手柄使用控制
        为了实现最大的抓地力运行,地铁车辆电气牵引系统具有抓地力控制功能,DCU采用相移法进行抓地力控制,即当线路条件变化不定时,采集发动机转速、发动机扭矩等信息,对这些数据进行分析和处理,然后DCU分析发动机扭矩、发动机牵引力和制动力特性,实现发动机扭矩控制,并向发动机控制系统发送相应的指令。在同一天接近同一条线的粘着系数。
        4.2.负载补偿
        DCU的工作是补偿负载。其原理是:列车通过空气弹簧压力装置产生充电电信号,负载信号与列车乘客重量成正比。然后根据信号值自动修正补偿系数,保证车辆现有的制动和牵引能力。
        4.3.直流电路控制
        地铁车辆在制动和牵引条件下,由于游荡等原因,直流电压往往高于规定电压。此时,DCU控制直升机手柄打开,然后通过制动效率消耗部分电能,使平均直流扫描在正常值范围内。
        4.4系统故障记录
        地铁车辆电气牵引系统具有理想的故障录波功能,对系统的运行状态检查、故障分析和诊断至关重要。误差种类和性能;其次,DCU可以记录波形数据。发生错误后,DCU采集并存储相关的电气数据(主要包括直流电压、手柄位置、出流、环位置等)、环境温度等,并将这些数据和信息存储在专用软件中,通过图形生成数据波长,供工作人员查看,分析和诊断。此外,DCU插件面板还配有LED指示灯和测试辅助设备,能够根据信息发生器提供适当的控制状态,以便工作人员进行检查和评估。
        5伤害与维护
        5.1.故障分析
        第一,电容器失灵,铝电解电容器的作用是稳定电压,主要安装在逆变器内部,电容器的作用容易损坏铝电解电容器的氧化膜。功能上,但如果故障率超过自愈率,氧化膜就会受损,影响电容器的正常工作;其次,半导体器件出现故障。然而,功率半导体器件的失效是导致逆变器失效的主要因素。第三,弱半导体:逆变器包含几个弱半导体器件。如果其中一个不工作,整个系统就会降级,影响系统的正常工作,这包括静电损坏、机械过载故障和温度故障的原因,所有低流量半导体器件的故障原因。
        5.2引起麻烦
        网络故障诊断是牵引系统故障解决的主要方法,包括两个方面。i、e.将传输系统中的信息样本传输到未经训练的网络中,采用人工神经网络训练方法训练数据和信息,并通过自测得出诊断网络的影响。对辅助系统的样本数据和相关误差数据进行处理,识别误差,以达到维修目的。
        结论
        为了保证地铁牵引系统的正常运行,必须正确认识其组成的特点和常见故障,采用适当的维修技术,准确识别和解决故障原因,确保地铁车辆的正常安全运行。
        参考文献:
        [1] 梁佳昱.A型地铁车辆电气牵引系统的设计[D].大连理工大学,2016.
        [2] 史芸铭.基于Petri网的地铁车辆远程故障诊断系统研究[D].北京交通大学,2017.
        [3] 赵雷廷.地铁牵引电传动系统关键控制技术及性能优化研究[D].北京交通大学,2018.
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