探究地鐵車輛電氣牽引系統的電氣控制

丁振宇

摘 要：在地鐵車輛運行過程中，電氣牽引系統是其中不可或缺的重要組成部分，其能夠實現對車輛的牽引與制動，對車輛行車安全起到一定保障作用，因此，在車輛日常檢修過程中應對此加以重視，并需要相關工作人員具備熟練掌握牽引控制與制動控制的能力。本文結合此話題對地鐵車輛電氣牽引系統的電氣控制進行探究。

關鍵詞：地鐵車輛;電氣牽引系統;電氣控制

地鐵運行過程中電力牽引系統是由多個電氣設備與電路銜接起來的，以此能夠產生強大的牽引力，有助于保障地鐵車輛運行安全。在此過程中，電氣控制能夠決定牽引力的大小，因此，應確保電氣控制的合理性尤為重要，能夠提供充足的牽引力，保證地鐵平穩的運行。此外，電氣控制還具有其他作用，能夠的實現地鐵車輛得到制動，由此可見，電氣控制牽引系統在地鐵車輛的運行中非常關鍵。

1 地鐵電氣牽引的內容

在地鐵車輛電動牽引系統的配置中，需要安裝兩個受電弓在地鐵車輛中來以防萬一，如果其中一個發生故障，另一個可以發揮作用為地鐵車輛供電，能夠保障組件與設備繼續安全、穩定的運行，以此能夠成為逆變器與輔助逆變器。將專用的牽引逆變器安裝在地鐵電力牽引系統中的輸入端，能夠保證輸入電壓穩定的運行，還能夠起到緩沖能量的作用。或者安裝輔助牽引逆變器也能具有此作用。另外，為了保證與電容器結合使用時電壓的穩定，應在地鐵車輛牽引系統配備特殊的濾波電抗器，以此有助于逆變器運行穩定，保證地鐵車輛安全穩定的運行。

輔助設備是牽引系統制度設備中必不可少的一部分，其具有許多作用，不僅能夠停止車輛運行，還能夠減速車輛，保證地鐵運行的安全，并在駕駛過程中為車輛提供所需的制動效果，有助于的車輛在指定時間與距離內能夠減速或停車。現階段，我國科技水平取得較大的進步，以往機械制動器也隨著時代的發展而淘汰，無法滿足當前電動制動的要求，因此，應與時俱進，根據現有技術及時能夠保證制動系統的先進性，降低事故發生的可能性，還能實現自動調節功能，再根據地鐵車輛實際運行的情況，做出響應。

牽引系統具有許多作用，尤其是能夠牽引控制單元，并根據相關指令實現對列車的制動控制，從而能夠控制主回路開關，還能夠對牽引逆變器的啟停進行控制，在一定程度上有助于的駕駛員對牽引力控制單元更好地控制，確定地鐵的行駛方向，掌握剎車與其他信號，再結合地鐵運行條件與實施模式，以此做好控制措施。根據網絡控制命令與信號，牽引力控制單元在電路中執行相應的邏輯控制[2]。

2 地鐵車輛電氣牽引系統運行安全保障

地鐵車輛電氣牽引系統構成部分及其復雜，其中包括多種設備與各項電路系統，在實際運行過程中，應保障設備處于良好的運行狀態，以此能夠保障牽引系統穩定的運行。制動設備是眾多設備類型中一項重要組成部分，其在地鐵車輛安全運行中具有保障作用。在城市地鐵車輛中，通常采用電制動形式，具體包括再生制動與電阻制動，除此之外，還有一種輔助的機械制動方式，有助于地鐵車輛及時、精準的制動，以此能夠的有效控制車輛的運行速度，并高效調節車輛制動力，能夠在其安全停車方面起到一定作用，如果發生緊急情況，也能及時制動，避免發生安全事故。

3 地鐵車輛電氣牽引系統的電氣控制

（1）交流傳動控制。牽引變流技術是地鐵車輛電氣牽引技術中的核心技術，其主要是大功率的半導體器件為基礎，除此之外，地鐵車輛電氣牽引系統還應用許多技術，例如，變流技術、疊壓低感目排技術、光纖傳輸等都有著重要作用。合理的運用此技術，有助于地鐵完全完成牽引任務，還能夠變換直流能量，牽引交流技術是以水為冷卻的媒介，再通過散熱管等技術，不僅能夠簡化電氣牽引系統的線路，還能提高系統負荷能力，確保地鐵車輛的牽引制動。變流技術是以逆變器為基礎的集合技術，是異步電機控制技術、粘著控制技術、參數識別、系統故障診斷等技術的結合，從而有效控制電流相互影響，在地鐵安全運行方面起到一定保障作用。在地鐵線路運行的過程中，線路運行復雜的問題時常存在，此時需要運用交流傳動技術，才能有效解決此問題。并且，此技術的廣泛應用使得異步牽引電機控制理論得到論證，地鐵運行的安全性與控制方面尤為重要，因此，應用交流傳動技術能夠達到安全運行的需求，還能滿足控制方面的需求。

（2）牽引控制。牽引逆變器在車輛運行過程中起到重要作用，其在收到司機控制器或制動裝置的牽引指令后，結合制動裝置，能夠接收其他信號，整個過程完成對車輛的牽引控制。通常系統無法限制車輛的速度，因此，車輛超出界限后，系統會自動將牽引力降0，并進行封鎖，待車輛恢復正常范圍值內，將自動解除封鎖。另外，車輛在沒有ATP的情況下，限速功能也能夠正常工作，在遇到坡道時，車輛的高加速功能會被啟動，因此在遇到坡道時，應尤為注意，系統會自動提供與坡道相應的速度，從而確保車輛正常穩定的運行。

（3）電制動控制。地鐵車輛在制動時，需要依靠機械制動、電制動兩種方式，其中電制動還包括兩種形式，在應用過程中，需要結合實際情況，然后再選擇，一般情況下，會按照再生制動、電阻制動、機械制動的順序而進行，但有例外，將再生制度、電阻制動、電制動、機械制動等混合使用，以此能夠對車輛混合制動控制，才能提升制動效果，并還能夠實現節約資源的目的。

（4）矢量控制。在地鐵牽引系統控制中，矢量控制是其中最為主要的控制方式，能夠提升地鐵運行速度，還具有非常精確的特性，還能夠防止出現撞擊事故，以此達到制動效果。通常駕駛員在混合制動條件下，在空轉時進行緊急操作，恢復地鐵軌道之間的附著力，能夠降低設備損壞的可能性，因此應有效應用矢量控制，能夠使地鐵車輛電力牽引系統更加完善，有助于車輛運行穩定性與安全性[3]。

此外，還有一種直線電機，但是在國內應用較少。與普通旋轉感應電動機的工作原理相同，是一種新型電機結構。當交流電流流動時，主導軌與輔助導軌之間磁場會產生相互作用，其產生推力，以此讓車輛得到驅動與制動力，能夠加速還能夠減速，還能夠防止打滑。

4 結束語

總之，地鐵車輛穩定運行與電力牽引運行情況息息相關，在實際運營過程中，電力牽引系統起著非常重要作用，可通過電氣控制完成對地鐵車輛的牽引與制動，并能夠保障地鐵運行安全，促進地鐵行業的長久發展。

參考文獻：

[1]許偉.地鐵車輛電氣牽引系統的電氣控制探討[J].科技資訊[J].2012（35）：48.

[2]原永峰，范文龍.地鐵車輛電氣牽引系統的電氣控制探討[J].環球市場，2017（3）：90-91.

[3]汪明.論地鐵車輛電氣牽引系統的電氣控制[J].工程技術（文摘版），2016（6）：164.