地铁车辆电气牵引及控制系统研究1张超 2张鑫

发表时间:2020/6/17   来源:《科学与技术》2020年2月4期   作者:1张超 2张鑫
[导读] :随着我国新型城市化建设进程的不断深入,如何确保城市地铁的正常经营是加快发展现代城市交通的一项重要内容。
         摘要:随着我国新型城市化建设进程的不断深入,如何确保城市地铁的正常经营是加快发展现代城市交通的一项重要内容。在我国地铁正常运行过程中,其中的牵引及电力控制传动系统直接影响关系着地铁的正常运行与工作效率,只有确保地铁电气牵引及电力传动系统正常运行,才能有效确保我国地铁安全运行。基于此,本文就地铁电气牵引与控制技术应用进行简要分析,以期有效推动我国城市交通的快速发展。
         关键词:控制系统;电气牵引;地铁车辆
         引言:地铁系统中的电气牵引控制系统主要包括各种电气控制电路和各种电力设备等内容,通过控制电路和电力设备之间的高速协调制动作用就可以给地铁运行过程中的车辆提供大量的地铁牵引力,在这一运用过程中,电气控制技术起到关键性的作用,只有真正科学的运用电气控制,才能真正保证地铁牵引力的正常供应,而只有运用电气控制技术才能真正实现地铁运行车辆的有效高速制动。
         一、现阶段我国轨道交通车辆电气牵引系统概述
         现阶段我国大型轨道交通车辆采用电气制动牵引技术系统主要目的是有效配合电气牵引技术。我国城市交通轨道的供电机的方式一般都是采用直线架空供电dc1500接触网方式供电,因此在轨道上与车辆的运行相似性一般是比较高的,因此,在保证车辆运行的整个过程中在车辆行驶方式和车辆运行过程两个方面都需要进一步提升。只有这样才可以能够真正让电气牵引技术有更好的发展。而为了有效保障我国高速轨道交通车辆正常运行过程中具有稳定的制动牵引力,就必须采用国际牵引控制系统来加以规范。牵引制动系统在汽车应用的发展过程中具有三点重要作用。第一,牵引控制系统能够充分保证机车电气传动技术的恒定性,使牵引力在一定速度范围内,进一步保障了机车电气传动牵引系统技术的稳定。第二,牵引动力系统本身能够对所有牵引力设备进行一定的约束,这主要是为了能够让我国轨道交通在不同的运行情况下能够同时达到额定的运行速度并根据不同车辆的最大负载能力分别进行自动减速调节和车辆规范性自动调节;第三,电气传动牵引系统的广泛应用还能够有效保证我国轨道交通整体运行的平衡,制定相应的牵引动力设备来源和保障保证轨道交通的运行稳定性和速度。因此通过应用电气牵引系统就能够深层次地保障我国现代高速轨道交通车辆的安全运行。
二、城市轨道交通车辆电气系统组成结构
         城市轨道交通车辆电气系统结构是电力驱动车辆正常行驶的先行条件,完善的系统组成结构才能有效提高电气系统的正常工作效率,城市轨道交通车辆由制动牵引辅助制动液压控制电气系统、辅助制动供电控制系统、车门液压控制制动系统三个主要组成部分共同组成。
         2.1牽引制动控制系统
         牵引制动控制系统主要包括制动牵引和辅助制动两个主要部分,是我国轨道交通车辆正常工作中不可或缺的两部分。两者相互结合可以实现车辆功能控制,而两者相互结合所表现出来的各种控制效果则直接反应在车辆实际运行中。实际上在轨道交通车辆高速行驶的全过程控制中,需要通过同时改变单次行驶轨道车辆的齿轮牵引制动加速度和车辆制动器的减震加速度控制来实现协调轨道车辆的运行周期性高速行驶,尽量有效平衡不同轨道车辆的实际行驶时间差,从而保证所有乘坐轨道交通车辆的人员出行能够合理安排时间、利用行驶时间,进一步提升我国城市轨道交通车辆运行效率。
         2.2车门控制驱动系统介绍
         车门控制驱动系统主要用于控制城市轨道交通车辆开关门的一种智能化控制系统,来控制城市轨道交通车辆的顺利开关门,该控制系统由车门控制电路、控制驱动开关以及需要执行的控制构件等部分组成。

技术人员需要明确掌握车门的内部机械结构组成和车门内部智能化连接控制的子系统的工作原理,正确安装在各轨道交通车辆上的车门连接控制与子系统的车门连接控制线路,为控制信号的顺利传输和及时处理提供物质基础,从而保证城市轨道车辆进行精准的开关门控制,减少了在车辆正常运行中的故障。
         三、地铁车辆电气牵引系统的电气控制
??3.1地铁电气牵引系统的交流传动控制
    在我国地铁车辆的各种电气牵引技术之中,牵引电压变流技术已经是一种非常重要的技术,牵引电压变流技术主要是以一种功率较大的高压半导体器件作为技术基础,除了牵引电压变流控制技术之外,常见的牵引变流控制技术主要还有高频叠加高压低压电感母流减排变流技术、光纤交流传输与电缆隔离变流技术以及叠压冷却变流技术等,这些技术在我国地铁车辆中的电气牵引系统中都有着非常广泛的应用,通过对于这些变流技术的有效综合应用,可以使得我国地铁既能安全可靠地完成电气牵引变流工作,又能有效完成直流传动能量的有效传动变换。实现了对于传动电流相互影响的有效控制,而且在进行地铁安全线路系统运行的整个过程中,往往会存在着许多地铁线路系统运行较为复杂的问题,通过对各种交流电的传动控制技术的有效利用,可以直接使得这一复杂问题得到有效解决,交流电的传动控制系统不仅使得异步电机牵引动力电机传动控制技术变得具有实用性,地铁列车在安全线路运行以及传动控制系统方面都已经有着较高的技术要求,同时对于交流电的传动控制技术既满足了安全线路运行的需求,同时也满足了传动控制技术方面的要求。
         3.2牵引控制
         在制动车辆正常运行的制动过程中,牵引制动逆变器系统会实时接收来自于机车司机制动控制器或是牵引制动接收装置发出的司机牵引制动指令,并通过结合牵引制动信号控制接收装置对其它牵引信号的实时接收,完成对制动车辆的牵引制动控制。由于机动车辆的运行速度不会受到系统的限制,所以每当车辆运行速度已经超出界限的这个时候,系统就会将车辆牵引力系数降到零并对其车道进行自动封锁。在机动车辆的行驶速度慢慢回到正常行驶范围内后,封锁将被自动解除。另外,在车辆没有任何atp的限制情况下,车辆的自动限速控制功能也将正常运行工作。因为电动车辆的高坡度加速控制功能会在车辆遇到紧急坡道时被停止启动,所以每当车辆行驶遇到较大坡道的情况时候,系统就会自动提供与弯道坡度相当的车辆加速度,从而可以保证车辆的正常行驶。
         3.3电再生制动控制系统
         地铁电动车辆的电制动方式可分为依靠电动机诫再生制动和有机电再生制动两种再生方式,而机电再生制动又包括电阻再生制动和机动电阻再生制动,但是在实际的机电制动过程中,这两种机电制动再生方式之间是需要一定的制动优先控制级别,通常情况下,在对地铁车辆制动进行机电制动再生控制时,首先是对车进行电阻再生制动,然后再依次进行机动电阻再生制动,最后再进行电动机诫的电制动。但是为了能够更好地制动操控效果和节约能源,往往将交流再生制动和直流电阻混合制动、电混合制动及柴油机诫混合制动系统混合在一起来进行使用,实现对于电动车辆的各种混合动力制动智能控制。
         结语:综上所述,电气化的牵引制动系统对于所有地铁的正常运行来说具有重要的制动作用,也是所有地铁正常运行中必不可少的内容,能够有效提高所有地铁正常运行的制动安全性,从而对地铁运行过程中的所有车辆能够形成一种有效的电气制动与牵引。为此在日常安检测试的过程中,要不断加强地铁车辆的日常检修保养工作,同时还要熟练掌握列车制动系统控制和列车牵引传动控制,从而有效提高地铁运行的安全性。
         参考文献:
         [1]曾伟鹏.地铁车辆电气牵引及控制系统分析[J].科技经济导刊,2019,27(33):51.
         [2]谢海明.地铁车辆电气牵引及控制系统研究[J].河南科技,2019(05):123-124.
         [3]徐士强,王学安.关于地铁车辆电气牵引系统的电气控制分析与探讨[J].科技风,2018(33):113.
        
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