現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術分析

張迎 李炳奇

摘 要：城市交通壓力伴隨著社會現(xiàn)代化的發(fā)展與日俱增，由此也帶動了現(xiàn)代軌道交通的迅速發(fā)展，對車輛電氣牽引技術提出了更高的要求，不斷滿足現(xiàn)代軌道車輛的運行需求。電氣牽引技術主要是為軌道交通車輛提供電力驅動，確保車輛能夠穩(wěn)定運行在軌道內(nèi)。文章通過對現(xiàn)代軌道交通車輛進行研究，分析了電氣牽引技術的應用。

關鍵詞：軌道交通；車輛電氣牽引技術；電力驅動；牽引系統(tǒng)

電氣牽引是現(xiàn)代軌道交通的關鍵技術，也是電氣牽引系統(tǒng)的核心。電氣牽引技術可以為軌道交通車輛提供所需的功率，同時由于電氣牽引技術的可控制性強，還能助于穩(wěn)定的轉化車輛制動，為現(xiàn)代軌道交通車輛提供可靠的制動方式，確保軌道交通車輛可以實現(xiàn)安全減速、停車，避免軌道交通車輛出現(xiàn)牽引風險，維護現(xiàn)代軌道交通車輛安全通行的狀態(tài)。

一、現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術

現(xiàn)代軌道車輛在交通運輸中占有很高的比重，增加了軌道牽引技術發(fā)展的壓力。本文主要結合現(xiàn)代軌道交通車輛的發(fā)展，分析電氣牽引技術的應用。

1.電氣牽引技術中的控制系統(tǒng)。電氣牽引技術在軌道交通車輛中，由數(shù)字控制轉向了計算機控制，通過計算機控制系統(tǒng)，監(jiān)控軌道車輛的運行方式，進而提供信息化的控制方式。計算機控制系統(tǒng)具備自檢、自控的優(yōu)勢，尤其是在交流傳感式軌道交通車輛中，更是體現(xiàn)了計算機控制系統(tǒng)的作用。現(xiàn)代軌道交通車輛中的電氣牽引技術，需要利用多重微機，實現(xiàn)高水平的自動控制，計算機控制系統(tǒng)可以在電氣牽引技術中，主動控制牽引信號的輸入與輸出，按照信號處理器的指示，實時控制車輛牽引。計算機控制系統(tǒng)在電氣牽引技術中，發(fā)揮了整體性的作用，為電氣牽引提供完整的配置，其中比較關鍵的是計算機控制的軟件部分。計算機控制軟件在電氣牽引技術中，負責多項控制任務，如驅動、通信等，管控電氣牽引技術的諸多模塊，形成了網(wǎng)絡化的電氣牽引，促使計算機控制系統(tǒng)能夠管控所有的軌道交通車輛，具有集成化牽引控制的條件。

2.電氣牽引技術中的主要元件。電氣元件需要在現(xiàn)代軌道交通車輛的電氣牽引中不斷磨合，用于提高各項元件之間的配合性。電氣牽引技術中比較重要的元件主要包括受電器、斷路器、接口電器等。

（1）受電器。受電器是電氣牽引技術的主要元件，現(xiàn)代軌道電車對受電器性能的要求非常高，必須要確保其在電氣牽引中發(fā)揮自身性能優(yōu)勢，達到第三軌穩(wěn)定滑動的要求。軌道車輛不斷提速的過程中，受電器的壓力適度，才可以確保電氣牽引的受力處于安全范圍中，避免出現(xiàn)過大的磨損值。電氣牽引技術的受力與受電器存在直接的關系，保障牽引受力的平衡，才能確保受電器的強度和性能。目前，我國積極引進具有自調(diào)節(jié)功能的受電器，穩(wěn)定配合電氣牽引技術，緩解受電器在電氣牽引中的壓力。

（2）斷路器。現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術中的斷路器，主要是負責緊急阻斷，在現(xiàn)代軌道交通車輛中具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑｋS著電氣牽引技術的信息化發(fā)展，斷路器占有一定的市場比例，其在電氣牽引技術中能夠降低制動分段的時間，在極短的時間內(nèi)調(diào)節(jié)軌道交通，促使電流不會出現(xiàn)阻斷上升的風險。斷路器完善了電氣牽引技術的應用，優(yōu)化電氣牽引技術在現(xiàn)代軌道交通車輛中的應用。

（3）接口電器。現(xiàn)代軌道交通車輛中的接口電器，需要符合電氣牽引技術的需要，全面控制電氣牽引技術的應用。軌道交通車輛電氣牽引中很容易出現(xiàn)匹配問題，所以接口電器應按照電氣牽引技術與現(xiàn)代軌道交通車輛之間的匹配關系，避免影響電氣牽引技術的性質。

3.電動機的交流式牽引。電動機在電氣牽引技術中發(fā)揮重要的作用，可以為現(xiàn)代軌道交通車輛提供交流式牽引，因此交流牽引電動機必須以電氣牽引技術為核心，保障電動機的性能。近幾年，隨著現(xiàn)代軌道交通車輛的發(fā)展，帶動了電氣牽引技術的應用，進而增加了電動機牽引的壓力，我國在電動機交流式牽引方面投入了大量的研究技術，致力于強化電動機的穩(wěn)定性。根據(jù)電氣牽引技術的要求，交流式牽引電動機需要由IBGT逆變進行供電，取代原有電動機中的發(fā)熱程序，提高電氣牽引技術的水平。

二、現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引系統(tǒng)

現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術需要牽引系統(tǒng)的配合。軌道交通采取第三軌供電的方式，軌道車輛的相似性非常高，尤其是電路和運行方式上，需提升電氣牽引系統(tǒng)的水平，才能達到電氣牽引技術的應用水平。軌道交通車輛根據(jù)電氣牽引技術的要求，規(guī)范了電氣牽引系統(tǒng)的特性，首先是電氣牽引技術恒定引力的范圍，維持在0～43.33km/h，同時配合恒定的速度43.33～65km/h，軌道交通車輛在正常情況下，恒定牽引力約346kN，自然牽引力約230.2kN；然后設定軌道交通車輛電氣牽引的條件，按照列車載荷自動調(diào)節(jié)電氣系統(tǒng)的牽引力，規(guī)范載荷范圍內(nèi)的牽引，促使軌道車輛能夠在不同的載荷狀態(tài)下都達到額定牽引的狀態(tài)；最后是電制動的性質，用于適應電氣牽引系統(tǒng)的電制動力，確保電制動力具有穩(wěn)定的速度，以免影響軌道交通車輛的運行水平。

軌道交通車輛電氣牽引系統(tǒng)與電氣牽引技術的關系非常緊密，促使軌道交通車輛能夠合理運用電氣牽引技術，配合電氣牽引系統(tǒng)，體現(xiàn)電氣牽引技術的優(yōu)質性和可靠性。現(xiàn)代軌道交通車輛的發(fā)展速度越來越快，電氣牽引技術與電氣牽引系統(tǒng)需要保持高度配合，實現(xiàn)高效率的電氣牽引。

三、現(xiàn)代軌道交通車輛牽引中的電氣控制

電氣控制是現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術中不可缺少的環(huán)節(jié)，軌道交通的電氣牽引技術中，需通過電氣控制的方法，加強電動機的控制力度，落實電氣牽引技術中的控制措施。在電氣牽引技術的作用下，軌道交通車輛啟動，此時需要電氣控制實現(xiàn)動能與電能之間的轉化，電氣控制能夠約束軌道交通車輛連接的電網(wǎng)系統(tǒng)，確保電動馬達的合理性，避免電能功率消耗過度。

現(xiàn)代軌道交通車輛牽引的電氣控制中，比較重要的一項是牽引傳動控制。如軌道交通車輛有規(guī)定的運行方案，車輛就必須按照設定好的模式通行，兩站之間的距離決定了電氣牽動技術的能力，而電氣牽動技術應該適應軌道交通車輛的運行模式，所以需要嚴格規(guī)劃電氣控制中的牽引傳動，促使電氣牽引技術具有斷續(xù)工作的特性。我國牽引傳動控制對國外技術的依賴性較大，需積極推行國產(chǎn)化設計，提高我國軌道交通車輛牽引傳動控制的水平。

四、結語

現(xiàn)代軌道交通車輛的發(fā)展非常迅速，緩解了城市交通的壓力，電氣牽引是軌道交通發(fā)展的重點，改變軌道交通的傳統(tǒng)牽引方式，從根本上提高電氣牽引技術水平，有利于實現(xiàn)軌道交通的突破性發(fā)展，先進的電氣牽引技術對于軌道交通車輛的安全穩(wěn)定運行具有十分重要的作用。現(xiàn)代電氣牽引技術需要不斷優(yōu)化電氣牽引系統(tǒng)同時配合電氣監(jiān)控措施，為軌道交通車輛的穩(wěn)定牽引提供有力保障。

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