城市軌道交通電客車風源及空氣制動系統技術綜述

石魏

摘 要：城市軌道交通客車通過風源系統獲取清潔的壓縮空氣，因此，城市軌道交通客車的風源系統是保證車輛功能正常實現的重要組成部分。只有實現風源系統的標準化工作，才能保證車輛啟動和剎車時間的準確，從而使得剎車操作更加精準，保證了車輛運行的穩定性和安全性。目前，城市軌道交通電客車已經配備了電剎車系統，且電剎車系統已經可以提供強大的制動力，但是由于直流電機制動產生的制動力會隨著車輛速度的減少而減少，而基于交流電機的電制動系統仍處于研究階段，因此，從城市軌道交通電客車運行可靠性和安全角度考慮來看城市軌道客車配備空氣制動系統十分必要。

關鍵詞：城市軌道交通 風源系統 壓縮空氣

中圖分類號：U270 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0066-02

城市軌道交通電客車的風源系統是為列車設計提供壓縮空氣的設備裝置，其提供的壓縮空氣保證了城市軌道交通車輛制動系統和轉向架系統的正常工作。風源系統提供的壓縮空氣保證了空氣制動系統的正常工作，目前常用的空氣制動系統主要是采用直通式的空氣制動方式，除了風源系統外還包括空氣制動控制系統和基礎制動裝置。空氣制動控制系統直接控制空氣制動力的釋放和施加，當接到制動指令后，制動控制單元通過控制電流大小的方式來調節轉換閥的電磁力，進而來實現對空氣壓力的調節。空氣壓力進行增壓缸后，通過推動活塞的運動來使壓力傳輸到制動盤上，實現對城市軌道交通電客車的制動。

1 城市軌道交通電客車風源系統的智能控制分析

城市軌道交通電客車停靠站點密集且距離較近，最近站點之間相距距離有時甚至可達幾百米，因此，這就對列車到達站臺時的定位精確性有很高的要求，故而對城市軌道交通電客車的風源系統就有著更高的性能要求。如何實現城市軌道交通電客車風源系統的智能化發展，保證其工作的可靠性已經成為相關技術人員重點研究的問題。

1.1 城市軌道交通電客車風源系統智能控制的設計要求

智能控制模塊是實現城市軌道交通電客車風源系統智能化控制的關鍵部件，智能控制模塊主要包括傳感器技術和嵌入式控制技術兩部分，其中嵌入式系統的設計實現風源系統智能控制的核心。風源系統由供風模塊和智能控制模塊共同作用實現功能，智能模塊可以接收到城市軌道交通電客車控制中心發出的控制信號，并能進行相應的指令操作，實現風源系統不同功能之間的切換，使得風源系統可以為列車上的制動系統提供符合標準的壓縮空氣。

1.2 城市軌道交通電客車風源系統智能控制的技術要求

城市軌道交通電客車風源系統智能控制的技術要求包括以下幾個方面：首先，可以通過遠程控制信號進行控制，隨即風源控制系統會根據上層的啟動信號和停止信號完成對本部分的控制。在接到上級的信號指令后，風源模塊的智能控制系統就需要指示風機進行工作，在保證輸出壓縮空氣質量的同時還需要考慮到風源模塊的使用壽命和能耗。其次，風源模塊的智能控制系統需要具有設置功能，可以根據技術人員的實際需要及時設定風源模塊的壓力、溫度等參數值，此外對于各個傳感器的采樣周期、存儲周期也需要進行調整。為了更好地幫助操作人員了解風源模塊的工作狀態，還需要提供參數顯示功能，在參數采集方面既需要滿足自動采集的需要，又能滿足手動采集功能。

1.3 城市軌道交通電客車風源系統智能控制的功能要求

為了方便對城市軌道交通電客車風源系統智能控制模塊信息數據的及時采集，要求該模塊具有數據存儲的功能，這就要求配置大容量的存儲器。通常情況下配備SD卡以方便運營方或技術人員進行數據提取，為后期產品的升級或檢測提供可靠的數據支持。當風源系統內的溫度、電壓或電流等參數出現異常時，需要提供預警功能并能提供相應的補救措施。隨著科學技術的不斷發展，對風源模塊智能控制系統的升級換代已經成為一種趨勢，為了方便后期對產品的升級就需要智能模塊可以提供二次開發端口，該端口需要具有一定的兼容性和拓展性。

2 城市軌道交通電客車空氣制動系統的分析

2.1 空氣制動系統的制動力管理

當城市軌道交通電客車的控制中心發出操作指令之后，根據車輛自身提供的轉動慣量的車重信息，利用F=ma計算出列車制動所需要的總制動力，并將該值發送給列車制動模塊的系統控制器。目前城市軌道交通電客車通常采用電空混合的制動方式，通過這種混合的制動方式可以在最小程度上利用摩擦制動，減少了制動過程中對車輪的磨損。當接收上級的制動信號后，制動系統觸發電制動方式，其中為了防止過早補充空氣制動，制動系統會在觸發電制動后延遲幾秒后再觸發空氣制動。當列車所需要的制動力發生變化時，制動系統也會自動延遲補充空氣制動。

2.2 空氣制動分配的管理

城市軌道電客車的制動系統直接控制空氣制動部分，當城市軌道電客車需要進行制動操作時，優先采取電制動的方式，只有當制動力不足時才會使用空氣制動進行補充，并且在車輛制動的過程中需要保證單車不能超過最大的黏著狀態，為了提高列車牽引系統和制動系統的控制精度，需要在列車出廠前對電制動和空氣制動的釋放速率進行測試，以滿足整車的制動要求。

2.3 純空氣制動的停車制動

當城市軌道交通電客車的低速電空轉換完成之后，制動系統中的電制動就會完全退出，由空氣制動為主導完全取代電制動。而空氣制動力的制動力數由司控器或者信號系統發出的指令信號決定，制動系統在這個過程中負責整車沖動的限制工作。

3 結語

城市軌道交通電客車的風源系統是保證車輛正常功能實現的重要組成部分，風源系統可以為列車的制動系統提供干凈、清潔的壓縮空氣。只有實現風源系統的標準化工作，才能保證車輛啟動和剎車時間的準確，從而使得剎車操作更加精準，保證了車輛運行的穩定性和安全性。

參考文獻

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