電氣牽引技術在現(xiàn)代軌道交通車輛中的應用研究

張燕萍

長春市軌道交通集團有限公司 吉林 長春 130000

隨著我國城市化進程的加快和城市交通運輸事業(yè)的發(fā)展，科學技術為保證軌道交通運行需求；也要求采取合宜的技術手段和控制措施，來達到有效轉化車輛動能的需求[1]。故此，探尋電氣牽引技術在現(xiàn)代軌道交通中的運行，對進一步提升軌道交通技術含量，以有效降低相關風險，并在車輛制動能量穩(wěn)定轉化中達到良好的控制效果，保持車輛安全運行需求，具有重要的意義。現(xiàn)就電氣牽引技術在現(xiàn)代軌道交通車輛中的應用細節(jié)分析探討如下。

1 現(xiàn)代軌道交通電氣牽引技術應用概述

隨著現(xiàn)代交通運輸事業(yè)的發(fā)展，電能在支持現(xiàn)代城市軌道交通車輛運行上，發(fā)揮了其突出的應用效果，并在電力發(fā)動機接入電能之后對車輛形成了有效地牽引效果。無論是異步電機交流傳動，還是變頻變壓電壓逆變器的交流傳動，均為城市車輛軌道交通的運行提供了必要前提[2]。

在當今的技術發(fā)展中，現(xiàn)代城市軌道車輛借助牽引變流器進行有效控制的研究，在實現(xiàn)軌道車輛穩(wěn)定運行、補充電壓，提升輸出波性平滑度和整體性能上得到了長足的發(fā)展。為進一步提升對現(xiàn)代軌道交通車輛運行速度、制動速度的有效控制，需著重從重點部分對其實現(xiàn)有效控制。

2 應用細則

2.1 系統(tǒng)元件

現(xiàn)代軌道交通車輛中需要對接口電氣、斷路器、受電氣等重要電氣元件進行多次使用，以提高各項元件間的協(xié)調性[3]。

電氣牽引系統(tǒng)中的重要元件為受電氣，為充分發(fā)揮受電氣元件功能，需嚴格把控元件選擇中對受電氣性能的認定，以最大限度保證其符合第三軌道滑動要求。城市軌道交通車輛提速環(huán)節(jié)，通過充分考量受電氣的壓力承受能力，對保證電氣牽引系統(tǒng)正常運行具有重要的意義。嚴格設計標準要求對受電氣強度、性能進行分析，對直接保證牽引受力平衡，實現(xiàn)電氣牽引系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性提供了系統(tǒng)元件選擇支持。而接口電氣主要視電氣牽引技術、車輛等的匹配關系以滿足實際需求，進而對系統(tǒng)達到全面控制效果。鑒于接口電氣選擇的必要性，針對低匹配情況而導致的系統(tǒng)故障問題，整體上降低了車輛實際運行的安全性指標。斷路器作為重要的系統(tǒng)元器件，具有緊急阻斷的作用；對該部分設計改進以降低制動時間，實現(xiàn)對軌道交通的有效調節(jié)，具有重要的現(xiàn)實意義。

2.2 牽引系統(tǒng)

電動機在電氣牽引技術應用中至關重要，是現(xiàn)代軌道交通車輛交流式牽引的主要供給源，也是電動機使用性能提升的核心內核，對軌道車輛交通技術的提升具有持續(xù)性研究優(yōu)勢，并在替換電動機中易發(fā)熱部件，推進電氣牽引行業(yè)發(fā)展中具有積極的效果。從我國電氣牽引技術行業(yè)發(fā)展來講，以無吸收電路式逆變器來保證電動機的牽引壓力。由電氣牽引系統(tǒng)設計恒定引力范圍，保證車輛行駛速度；通過IGBT模塊逆變供電，為車輛結構、質量提供基礎前提。為進一步確保保證車輛牽引在核定荷載范圍內，應用專業(yè)牽引技術設定來達到自動調節(jié)效果。比之氣制動，電氣牽引技術在提高制動效果、降噪、規(guī)避車輛振動、保持車輛平穩(wěn)上更具應用優(yōu)勢。

2.3 電氣控制系統(tǒng)

電氣控制在實際應用中，電氣牽引技術環(huán)節(jié)不可或缺。具體表現(xiàn)在，車輛啟動環(huán)節(jié)，以電氣牽引技術實現(xiàn)電能和動能的有效轉化不按；約束車輛接入電網(wǎng)系統(tǒng)功耗[4]。

軌道交通車輛中的電氣牽引技術應用，主要以計算機技術代替了數(shù)字控制技術，在極端及系統(tǒng)操作觀察中，通過自檢、自控目標設定，尤其是軌道交通車輛中的交流傳感式系統(tǒng)來達到計算機控制的突出優(yōu)勢，全面實現(xiàn)高水平、自動化控制效果，最大限度地在信號處理、車輛控制、數(shù)據(jù)傳輸中達到有效控制效果。電氣牽引技術配合計算機整體控制系統(tǒng)化，在操作點控制、網(wǎng)絡化設計、軌道系統(tǒng)控制中達到了集成化控制效果。

3 應用實證和可行性分析

某市軌道交通XX號線工程屬于市域線，設計時速為120km/h，是一條聯(lián)系該市與主城區(qū)的快速軌道交通線路。1工程正線全長約33.1km，其中高架段長約18.5km，地下段約12.8km，過渡段約1.8km。設站12座，其中高架站5座，地下站7座，平均站間距為2.9km。全線共有2座換乘車站。本工程軌道交通工程車輛采購項目采購 A型電動客車。車輛采用鋁合金車體，直流 1500V接觸軌下部受電方式，四輛編組，兩動兩半動，牽引系統(tǒng)采用變壓變頻（VVVF）交流傳動系統(tǒng)，最高運營速度120km/h。

在軌道交通中，應用系統(tǒng)配合電氣牽引的軌道交通“第三軌”供電方法，以實現(xiàn)對交通車輛的有效控制。將電氣牽引技術水平作為提升的關鍵，對滿足電氣牽引需求，實現(xiàn)多種載荷狀態(tài)下保證軌道車輛均可達到固定牽引的狀態(tài)避免影響行駛中的軌道交通車輛；對監(jiān)控電動機的力量，做好電氣牽引控制力度，提升軌道交通車輛牽引方面的技術作用效果顯著。

4 結束語

電氣牽引技術作為現(xiàn)代軌道交通車輛有效運行的條件，在轉變傳統(tǒng)交通受力方式，大幅度提升軌道交通建設整體性能，穩(wěn)定軌道交通上提供了運行條件，提升現(xiàn)代牽引技術應用優(yōu)勢上，具有重要的意義。上文從現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術的系統(tǒng)控制、主要元件、相關技術、應用實證分析上進行了淺議，以為進一步保障軌道交通車輛穩(wěn)定安全運行提供了必要的前提。