關于城鐵車再生制動原理分析

楊寶瑞

摘 要：現代社會的城市化發展帶動了交通的建設，地鐵逐漸成為公路、鐵路以外的重要交通方式，在很多一線城市都受到了廣泛的應用，不僅能夠有效緩解城市的交通壓力，也是一種現代化科學技術的重要體現。制動控制是城市軌道交通車輛能夠正常運行的關鍵技術，是城市軌道交通車輛牽引傳動系統中的重要組成部分。城市軌道交通車輛的制動系統只要由兩個方面組成，分別是再生制動和電器指令式空氣制動，本文將主要針對城市軌道交通車輛再生制動的原理進行分析。

關鍵詞：城鐵車；再生制動系統；運行原理

中圖分類號：U231.8 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0046-01

輔助逆變器是城鐵車運行中關鍵的輔助供應電源設備，其主要功能就是提供穩定的三相四線制380V或220V等交流輔助負載使用電源。從應用效果來看，輔助逆變器具有重量輕、性能穩定、噪音小等優點，有助于提高車輛整體性能，因此能被廣泛的應用在車輛運行中，成為城鐵車輛的首選。

1 城鐵車輔助逆變器運行原理簡介

輔助逆變器的主電路結主要包括EMI電容、輔助逆變器模塊、充電電路、三相濾波器、濾波電抗器等。在整個結構中濾波電抗器等共同構成了整個系統的高壓輸入部分濾波器，能有效降低電路諧波，將緩解輸入電路暫態過程，最大程度上發揮穩壓的作用。

濾波器的濾波電容能有效控制系統電壓波動，使其始終處于允許范圍內，保證能為逆變器準確控制提供保證，是整個系統模塊的關鍵所在。

2 輔助逆變器調試策略

逆變器控制主要采用穩定的電壓與頻率控制方法，以PWM調至的VVVF控制方法為核心，在操作中保證逆變器保持電壓/頻率的比值為正常數值，并且對特定頻率內所允許的最大輸出電壓進行控制。在逆變器不工作狀態下，頻率的基準值為0；而在工作狀態下，逆變器開始啟動，其基準值將會快速上升，一直到達指定值，這樣就完成了逆變器的啟動。

同時在脈沖調制上，采用異步調制方法，即PWM開關頻率是固定的，并且與逆變器的輸出頻率不同步。按照特種要求，那么逆變器的輸出標準頻率應該為50（1±0.5%）Hz，最大不能超過70Hz。

最后，為了活動更加穩定的輸出電壓，逆變器將會對變壓器、濾波器的傳輸過程進行監督，在發現其存在電壓損失的問題后，能在第一時間對損失的電壓進行彌補，保證其輸出電壓始終處于穩定的狀態下。

3 調試過程中的監控與保護

3.1 逆變器監控

在對逆變器進行監控時，需要重點研究逆變器散熱溫度對逆變器的影響，避免因為溫度變化而影響逆變器電流變化情況，因此需要對逆變器的電流運動進行限定：當溫度較高時，需要降低荷載，保證散熱器的溫度值始終不會超過80℃。

根據實踐經驗，一般當荷載超過高何在限值時，逆變器就會發出診斷信息“高載荷”，并促使計時器展開計算。如果載荷小于連續載荷基線，那么計時器將會被清零，并且所發出的消息將會被取消。而如果計時器的運算時間超過60s，就可以認為是超時高載荷情況，逆變器將會被保護性封鎖，同時發送診斷信息“高載荷超時故障”。

3.2 逆變器保護

在逆變器運行過程中，為了避免逆變器出現故障現象，主要可以采用以下幾種保護模式：

（1）保護性封鎖、軟關斷等。在發生故障之后，實施保護性封鎖能盡快控制逆變器運行，并且在保護觸發之后，依然保證主接觸器保持閉合狀態。（2）保護性關斷。保護性關斷的核心，就是盡快中斷逆變器運行，在保護觸發之后，主接觸器將會被打開，隨后濾波電容器開始放電。（3）隔離。在實施隔離之后，說明逆變器不會再被激活，在這種情況下，如果逆變器故障無法在短時間內消失，或者出現故障的頻率過快，那么需要對輔助逆變器進行隔離。隔離后，由技術人員對逆變器進行維修、復位，保證其能恢復原有運行功能。

4 調試實例

對輸入電壓過電壓保護，是輔助逆變器的主要功能之一，一般當檢測到網壓超過2100V之后，逆變器將會立即完成保護性關斷。但在實際上，很多城鐵車在初期運行過程中，車輛逆變器還會進行其他方面的設定，例如，在檢測到輸入電壓超過1950V，并且超壓時間大于等于5ms之后，逆變器將會被保護性封鎖。

而在實際上，受到受電弓的影響，其在接觸網相鄰兩個工作區間經常會出現輕微拉弧問題，而很多城鐵車經常采用剛性接觸網的形式，這就經常會出現比柔性接觸網更加嚴重的拉弧現象，最終導致出現故障性保護性封鎖。為了保證城鐵車運行質量，在取消該保護功能之后，就能有效解決該問題。

5 結語

本文主要研究了城鐵車輔助逆變器調試的相關問題，并對其調試的相關思路進行研究。總體而言，輔助逆變器是保證城鐵車運行質量的關鍵，雖然在初期運行階段可能出現運行質量問題，但根據故障內容對其進行改進之后，就能有效解決故障現象，最終保證城鐵車運行運行。因此，相關人員必須要重視對城鐵車輔助逆變器的研究，為切實提高城鐵車運行效率奠定基礎。

參考文獻

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