摘要：电气牵引系统对于地铁的正常运行来说具有重要的作用，也是地铁运行中比不可少的内容，能够提高地铁运行的安全性，从而对运行中的地铁车辆形成一种有效的制动与牵引。为此在日检测过程中，要加强车辆的检修工作，同时还要熟练掌握制动控制和牵引控制，从而提高地铁运行的安全性鉴于此，本文主要分析现代轨道交通车辆电气牵引技术。
关键词：轨道交通车辆；电气牵引；技术
电力牵引是一种以电能为动力的牵引方式。地铁电力牵引系统的工作原理就是地铁运行过程中由架空线处获取电能并将其调压变换后输送给车组的牵引电动机，由牵引电动机将电能转换成机械能，进而驱动车辆前行。轨道车辆的电气牵引控制系统是由牵引电器和列车电路构成的。牵引电器包括：受流器、牵引电机、传动控制装置、其他牵引电力电子转换控制系统。列车电路包括：主电气回路、辅助电路、控制电路。现在微型计算机控制己代替了传统使用的模拟电路广泛应用于控制电路。它可根据司机的操作和牵引回路的状态及相应信号调节斩波器，对各接触器、继电器、电磁阀、发光二极管等发出指令，达到所要求的恒流牵引、电阻制动及再生制动等控制。目前，轨道交通车辆电力牵引方式主要分为直流传动和交流传动两种。
1、轨道交通车辆牵引系统的构成
在轨道交通的设计中，在进行配置的时候，有两台受电弓，分别为不同的动力单元提供动力需求，这样设计的目的是为了防止故障的发生，有效的防止因为其中一台机器发生故障后另一台机器受到影响，从而影响到逆变器的正常运转。在现在的技术领域中，只有这一种设计形式能够确保当一台受电弓发生故障时逆变器能够正常工作。但是，轨道交通车辆电气牵系统的容量低，如果不采取动力设计的方法，当其中一台设出现故障时，无法保证另一台机器的正常运转。因此，两台受电弓在运行过程中，如果其中一台出现问题，轨道交通车辆的传送系统会自动断开出现故障的受电弓，并下达牵引指令，使受故障的受电弓能够在一定的时间内停止工作。如图1所示 ：
图1 轨道交通车辆电气牵引结构图
从轨道交通车辆的电气牵引系统结构的整体分析，架构中还专门配置了牵引逆变器，在其断口处配备了支撑电容，电容存在的目的就是为了保证逆变器在运行的过程中能够安全的完成整个电压的输送过程，实现能量的缓冲。电容与滤波电抗器的有效结合，使得组成了一个完成的装置系统个，在这个装置下，使逆变器的稳定性得到了保证，使整个系统的电压处于一个稳定的状态。但是需要注意的是，逆变器装置中包含了斩波相控制器和逆变相控制器，在轨道交通车辆牵引过程中，直流电会被转换成三相交流电，利用此功能实现了电压与频率之间的调节性，二者相互制约，相互控制，从而发挥更好的功能。
2、现代轨道交通电气牵引系统分析
牵引系统作为现代轨道交通电气牵引技术发展的根本，两者需要在一定程度上的互相配合，才能获得快速发展。根据电气牵引技术的要求，轨道交通车辆在电气牵引系统方面做出了一定的规范。（1）规范了电气牵引技术的恒定牵引力，控制在一个固定的变化范围之中，以保持电气牵引技术的稳定性。（2）设定了牵引的系列条件，为使轨道交通不同的状况下都能够达到额定速度，于是依据车辆的荷载自动调节对电气系统的牵引力做出了规范性的调节。（3）实行电制动特性，为了使得轨道交通的运行能够保持平衡，制定相应的电制动力来保障其稳定速度。由此可见，电气牵引技术与轨道交通电气牵引系统的配合是非常密切的。随着现代轨道交通车辆的发展，越来越需要通过电气牵引技术与电气牵引系统这两者的高度来促进电气牵引技术的飞速发展。
3、现代轨道交通车辆电气牵引技术
3.1、牵引控制
现在轨道交通车辆使用的电气牵引技术，和传统牵引技术相比较有着很大改进，这个改进主要是在控制系统中，传统的控制系统主要采用数字化控制技术，随着现代科学技术发展，在数字化的控制技术上融合了计算机控制技术，实现现代电车智能化控制，这种控制技术可以实现轨道车辆运行状态实时监测。在车辆电气牵引技术使用的时候，计算机控制系统发挥很多的作用，如一方面是实现自主控制功能；另一方面是自主监测功能。尤其是在车辆的传感器控制系统中，使用计算机控制功能可以使其价值更大化发挥。还一个方面是，使用计算机可以控制所有的轨道交通车辆，可以实现集成化牵引控制。
3.2、交流传动控制
地铁车辆中的牵引控制主要是由牵引变流来引导进行的，这种技术也是以大功率半导体部件为基础的，除此之外，牵引技术经常使用的还有隔离技术、冷却技术、光纤传输技术、叠压低感技术等多种方式，在地铁车辆的牵引系统中发挥着巨大的作用，通过合理运用各种牵引技术能够促进地铁的安全运行，提高地铁的运行效率，实现有效的牵引控制，同时还能准确转换直流电。而牵引变流技术在使用过程中可以通过水来进行冷却，随后在经过冷却风和散热管道对牵引系统进行降温处理，在最大程度上降低系统的压力，提高车辆的制动效率。对逆变器进行冷却主要是通过热管散热器来进行的，并通过液态媒介的状态转化来释放和吸收内部热量。这种通过液态媒介的蒸发、冷凝现象来排放热量的方式，能够对环境保护发挥巨大的效用，同时组成结构也比较简单，具体的维护运行工作能够节省很多时间。
3.3、电制动控制
地铁车辆在运行过程中，大部分都是利用机械制动和电制动来实现制动功能的，电制动技术还可以细分为电阻制动和再生制动两种形式，但是在实际制动过程中，两种不同的制动方式之间具有较为突出的级别差异，从而导致两种方式所发挥出的效用也呈现出较大的差距。一般情况下，在处理车辆的制动控制问题时，需要先进行再生制动，随后在进行电阻制动，最后一项步骤就是机械制动。但是为了在最大程度上减少损耗并提高制动效果，正常情况下都会结合多种制动方式共同作用，随后促进制动效果的有效提高。制动设备是地铁车辆运行过程中的重要装置，能够辅助车辆的停车减速等活动。一般情况下，城市中的地铁车辆使用的大部分是电制动方式，通常也就包括电阻制动和再生制动这两种情况，此外，还有起到辅助作用的机械制动形式，利用各种方式，在最大程度上让地铁车辆能够进行精准、及时的制动，并对车辆制动力进行有效调节，同时也能保证地铁车辆在现实运行中能够进行安全停车，在遇到突发状况时，也可以进行及时制动，从而防止重大安全事故的出现。
总之，作为现代轨道交通的关键—电气牵引技术，在电气牵引系统总体中占有着相当重要的地位。另外，电气牵引技术还有另一重要功能，就是能够为轨道交通提供适合的功率，电气牵引技术本身具有较强的控制性，同时还能够有效的转化为稳定的车辆制动，大大增强了电气牵引技术的可靠性、安全性，保证了轨道车辆能够正常灵活制动减速，在车辆牵引的过程中能够避免一定的损伤，为更多乘客的安全提供基本保障。
参考文献：
[1]潘宣伊.论现代轨道交通车辆电气牵引技术[J].科技经济市场,2017(11):30-31.
[2]仵晓聪.轨道交通车辆电气牵引技术探析[J].科技与创新,2017(21):51-52.
[3]陈琦.浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术[J].科学技术创新,2017(28):72-73.
[4]薛新鹤.浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术[J].城市建设理论研究(电子版),2017(06):168-169.
[5]李潇雅.关于城市轨道交通车辆电气牵引技术发展[J].中国新通信,2016,18(10):136.
论文作者:叶锋
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/12
标签：车辆论文; 电气论文; 轨道交通论文; 技术论文; 地铁论文; 系统论文; 过程中论文; 《防护工程》2019年10期论文;