地鐵車輛制動系統中電制動與空氣制動技術探析

王宏宇 崔垚

摘 要：隨著交通行業的不斷發展，城市軌道交通技術也隨之提升，但是地鐵車輛的制動系統還可以得到更進一步的完善，以此提升地鐵車輛的運行情況，基于此，本文針對城市軌道交通車輛制動系統中的電空制動控制技術進行實際分析。首先度針對地鐵車輛制動系統中電制動與空氣制動技術原理，并且通過應用實踐分析進一步明確地鐵車輛制動系統中電制動與空氣制動實際應用。通過本文希望可以為相關人員提供參考。

關鍵詞：地鐵車輛制動系統；電制動系統；空氣制動系統

地鐵已經成為國內常用的出行交通工具之一，提高地鐵車輛的運行性能，為人們提供良好的出行體驗，是國家重點工作任務之一。地鐵車輛制動系統會對地鐵車輛運行造成直接的影響，如果制動系統的性能較差，在使用過程中存在問題，那么地鐵車輛運行效率，地鐵車輛的運行安全性也都無法保證。當今地鐵車輛中使用的制動系統可以分為電制動與空氣制動，對這兩種技術的研究可以有效提高車輛性能。

一、地鐵車輛制動系統中電制動與空氣制動技術原理

（一）電制動系統的技術原理

當今地鐵車輛中使用的制動系統可以分為電制動與空氣制動，而電制動系統還可以劃分為電阻制動和再生制動，電制動系統是地鐵車輛優先使用的制動技術。首先，再生制動是利用定子控制定頻率原理，通過減少定子控制定頻率，來實現地鐵車輛電機的降速、停機，通過再生制動也能夠保證系統的平穩運行。但是因為地鐵車輛存在慣性，所以電機的轉子在運行過程中就會處于被動狀態，還會形成再生循環使用。其次，電阻制動是借助制動電阻實現的車輛制動，當接觸網無法吸收再生制度產生的能量后，就會轉化為電阻制動，制動電阻由鎳鉻金制成，因此不會被磁化，但會產生大量的熱量，需要通過風機進行降溫。

（二）空氣制動系統的技術原理

在地鐵車輛中使用的制動系統都是借助一個制動控制裝置實現的，而空氣制動系統就是借助這種控制裝置，利用制動電控單元形成壓力空氣，根據計算得出壓力空氣的量，并分配到不同的制動缸中。空氣制動系統主要利用地鐵車輛車輪踏面和閘瓦的摩擦產生，以此將動能轉化為熱能，繼而在空氣中消耗。此外，利用地鐵車輛車輪踏面和閘瓦的摩擦還可以達到減速的目的。

二、地鐵車輛制動系統中電制動與空氣制動實際應用

現如今，加強地鐵車輛性能的安全是地鐵工程中的重點任務，在簡單了解了電制動技術原理與空氣制動系統中的技術原理后，還要對電空混合制動系統運行中存在的問題進行分析，進而有針對性的提出具體的改進措施。

（一）電空混合制動系統運行中存在的問題

當今地鐵車輛中使用的制動系統，實際上還存在一定的不足，需要得到進一步的完善，常見的地鐵車輛制動系統問題，如：列車制動減速度會在電制動系統和空氣系統轉化的過程中瞬間增大，這是因為在轉化過程中電制動下降、空氣制動施加，如果出現銜接不當，就會發生上述情況。此外，當今地鐵車輛中使用的制動系統會受到空氣制動的影響，最終導致地鐵列車提前停車，列車和車站安全門對位出現誤差，乘客的通道空間縮小，存在安全隱患，也會對車輛的正常運行造成影響。其次，在制動過程中，制動控制系統的相關參數無法確定，也會對散熱情況造成影響。

（二）電空混合制動系統運行中的改進措施

針對文章中提出來的問題進行分析后發現，現如今大部分地鐵車輛在制動中優先采用的是電制動，然后才會采用空氣制動，因此可知空氣制度的前提是電制動無法滿足地鐵車輛的制動需求。[1]因此都可以采取以下幾種改進措施：

第一，適當增加制動電阻功率，以此降低電制動無法滿足地鐵車輛的制動需求的情況，讓空氣制動系統只需要負責保持制動的作用。第二，適當增大地鐵車輛車輪踏面和閘瓦的摩擦系數，隨著摩擦系數的增加，就可以讓電制動系統和空氣系統轉化過渡過程更加的順暢。第三，加強對合成閘瓦的研究，開發出摩擦系數變化較小、性能穩定的新型合成閘瓦，以此減少電制動系統和空氣系統過渡過程中出現的不平滑現象。

（三）電空混合制動系統運行中的實際應用

為了對上文的分析進行全面的驗證，本文借助N市的地鐵交通二號線為實際應用案例，對電空混合制動系統運行的實際情況進行分析，首先簡單了解該處地鐵車車輛情況。N市的地鐵交通二號線主要采用的是電空直通式制動系統，在制動正常運行的過程中，采用了踏面制動，以此讓地鐵車速可以達到每小時80km。[2]在對N市的地鐵交通二號線的過往檢測數據進行分析，從近年來的檢測數據情況可以看出，牽引制動停車的功能良好，實用性較強，尤其是在牽引制動方面，可以看出停車功能極為優異。此外，還借助了ATO定位停車技術和MVB通信技術，保證地鐵的正常運行，讓地鐵列車得到良好的成效。但是在實際應用中，電空直通式制動系統需要在電制動系統中和空氣系統中進行切換，以此保證列車動力。通過電空混合制動系統運行中的實際應用。可以采取兩種模式實現電制動和空氣制度的轉化，一種為EBO，另一種為非EBO，這兩種模式都可以讓電制動力速度得到合理的控制。比如，ATO定位停車可以有效記錄停車位置和站點之間的距離，繼而可以根據具體的速度對整體節奏進行把控，以此滿足地鐵的性進行過需求，在調控功能過后，調速達到了2km/h，與此同時，就會開始電制動力的應用，而在列車速度降低的過程中，電制動力不能夠滿足制動力需求時，就會過渡到空氣制動中，并且發送相應的指令給地鐵列車，確保制動持續增加，并且保持動力命令，以此有效改變了傳統電制動系統和空氣系統轉化過程中存在的不足。

三、總結

綜上所述，電空混合制動系統在實際運行中發揮和十分重要的作用，在地鐵車輛運行過程中發揮著重要作用，保證電空混合制動系統的穩定性，最終保證全車人民的安全，以及地鐵車輛的穩定運行。通過本文對電空混合制動系統運行的分析和N市的地鐵交通二號線的案例發現，完善電空混合制動系統，可以有效提高地鐵車輛的運行情況。不僅如此，電空混合制動系統也能夠充分滿足地鐵車輛的制動力需求。

參考文獻：

[1]王學安.探析地鐵車輛制動系統中的電制動與空氣制動[J].工程技術：文摘版，2016（9）：00086.

[2]石魏.城市軌道交通電客車風源及空氣制動系統技術綜述[J].科技創新導報，2017（4）：66.