张林 夏丽芳 高健 郭晋 马丽格
长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062
摘要：牵引系统作为车辆的走形部件，是实现车辆基本功能的部件也是车辆最关键造价最高的系统。同时牵引系统与制动系统一起，是运行安全及可靠的基础。如何在主机厂制造时充分验证牵引系统功能，保证车辆以最好的状态投入运营是一个重要的课题。合理的工艺策划以及完备的试验步骤是最重要的。基于此，本文对牵引系统的工艺策划及调试方法进行了充分的讨论及总结。
关键词：牵引系统；工艺策划；调试流程；调试项点；
1 牵引系统组成及原理
城轨车辆牵引系统使用直交传动方式，主要由受电弓（受流器）、熔断器、高速断路器、滤波电抗器、制动电阻箱、牵引逆变器及牵引电机组成。受电弓（受流器）通过接触网（三轨）接入1500V（3KV、750V）的高压直流电，经过高压箱分配及滤波电抗器滤波后，输送给牵引逆变器。逆变成电压和频率均可控制的三相交流电，输送给牵引电机牵引整个列车。制动时车辆动能转换为电能，能量反馈回电网，当网压超出预设值无法接收时，电能经制动电阻转化为热能进行消耗。
牵引系统控制系统主要由速度传感器、温度传感器、牵引逆变器控制PCU、车辆控制线路、司机操作手柄等组成。因为涉及车辆运行及人身安全，车辆控制电路理念都为安全导向。车辆紧急制动环路不缓解，牵引失效。车辆门关好环路不加力，牵引失效。车辆控制电路测试也是本文重点，不在此处进行展开讨论。
2 牵引系统工艺策划要点
牵引系统调试工艺策划的项点包括牵引系统维护软件，车辆动车试验方案、车辆转向试验方案。除此之外重点为调试场地，包括静态试验场地及动态试验场地。
随着车辆智能化程度的提高，以往很多需要额外测量才能得到的数据现在在牵引系统中都会进行展示，作为例行试验测试要求，在试验开始前与牵引系统配套供应商进行提前交流，一般通过PTU维护软件读取就能满足测试及故障判断要求。当然型式试验时这些数据是必须独立测量分析的。
动车及转向试验方案：因动态场地不具备处理车下大型故障条件，动态调试之前需要在静调间完成车辆动车及车轴转向确认。为了保证转向确认无误，需要单转向架甚至单轴动车。这种工况从车辆控制角度考虑属于故障工况运行，因此需针对不同项目提前进行分析。避免出现试验时单转向架或单轴无法动车的情况。
静态试验场地：主要为地沟、照明、平直试验轨道、匹配的直流高压电源。电源供电容量计算时，除静态部分容量计算外，还需要将车辆低速运行部分功率计算在内。
动态试验场地：需要考虑车辆转弯半径、轨道坡度、供电方式、供电容量、轨道长度。其中供电容量及轨道长度是关键。根据车辆牵引运行曲线以及车辆牵引变流器工作原理，为满足牵引变流器在动态运行时完整运行一次输出端电流电压变化过程。例行试验时轨道长度应至少满足车辆最高运行速度的60%，型式试验时轨道长度应至少满足车辆最高运行速度的1.1倍。供电方面最大供电容量、电压变换率、瞬时启动冲击、容量冗余配备都需要进行考虑。此外还需要考虑车辆制动时的反馈吸能，吸能装置在例行试验时作用不大。在型式试验AW3工况加载时如何保证电网能有效吸能，如何保证制动时网压稳定在特定需求区间，都需要根据不同项目特点进行提前计算及分析。
3牵引系统调试流程及要点
3.1牵引系统调试流程
3.2牵引系统调试要点
控制信号检查：需要验证车辆紧急制动环路，安全环路，之后进行牵引变流器输入信号确认，包括方向指令、牵引制动指令、车辆特有运行模式输入等，都需要仔细一一确认。
高速断路器闭合试验：验证高速断路器正常闭合断开。同时需对高速断路器故障断开及重置进行验证。
电机温度监控：对电机温度进行监控及比对，本项点动态运行时同样需要进行确认。
牵引制动级位检查：确认车辆牵引、制动PWM指令变换及显示正确。
冷却风扇测试：此项功能动态运行时确认难度大，需在静态阶段确认完毕，通过软件强制启动方式确认牵引箱风机、制动电阻风机转向，确保按照既定方向送风，起到制冷通风效果。
车轴速度检查及转向试验：确认每个车轴速度传感器都正确测得车辆速度值。确认每个轴电机转向均正确，规避牵引电机大线接错问题。
上述功能确认完毕后，车辆可以开始开展动态运行测试试验。
牵引动态动能测试：验证车辆控制模式切换，确认车辆运行状态。
制动动态功能测试：验证车辆制动模式切换，电制动空气制动及电空混合制动状态。
警惕功能测试：验证司机室警惕功能，具体警惕触发条件各车型不尽相同，不过均应触发紧急制动。
特定运行模式试验：验证车辆洗车模式、备用模式的车辆特有模式确认。特定运行模式都是车辆运营中经常需要使用的功能，必须引起重视。
牵引安全测试：牵引安全测试可以说是车辆控制信号的动态实车验证，门安全环路、总风低压、紧急按钮，所有牵引制动相关控制电路都需要一一进行测试。
耐久性测试：在车辆各系统功能均得到验证的前提下，为了对车辆可靠性进行验证，在车辆出厂前应进行200-400公里左右的可靠性验证。对运行中出现的故障进行分析解决，做到零故障交付用户。
4 结束语
通过本文的分析可以了解到，在牵引系统调试工艺策划及实际调试过程中，在掌握牵引系统工作原理的情况下，提前准备好车辆调试过程中必备的软硬件条件，制定具体合理调试步骤，按照调试步骤及调试要点进行每个项点的确认。在调试工作中，需格外注意每项工作的细节。虽然调试过程中不可避免的会出现一些故障和异常，只要我们坚持预测可以预测的，验证必须验证的，出现的故障肯定不会超出试验项点的范畴。通过解决故障并积累总结，牵引系统调试质量一定会得到稳步提升，达到无故障投入运营的质量目标。
参考文献：
[1]任艳君.电机与拖动，机械工业出版社，2011（01）
作者简介：
张林（1983-）男，汉族，学士，高级工程师，从事轨道车辆调试工艺工作。
夏丽芳（1983-）女，汉族，学士，高级工程师，从事轨道车辆电气工艺工作。
高健（1989-）男，汉族，学士，工程师，从事轨道车辆电气工艺工作。
郭晋（1990-）男，汉族，学士，工程师，从事轨道车辆电气工艺工作。
马丽格（1989-）女，汉族，学士，工程师，从事轨道车辆电气工艺工作。