淺析巴西里約EMU電動(dòng)車組牽引電機(jī)狀態(tài)初步判定

王躍

摘要: 巴西EMU電動(dòng)車組是巴西里約政府為舉辦2014年世界杯足球賽及2016年夏季奧運(yùn)會(huì)而向長春軌道客車股份有限公司簽定的不銹鋼軌道客車，巴西里約電動(dòng)車組為A型不銹鋼車輛，車輛為4輛編組，2動(dòng)2拖，最高時(shí)速為100 公里；編組長度93米，坐席載客量210人，定員載客量780人，最大載客量1300人。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)車組；世界杯；夏季奧運(yùn)會(huì)

0電動(dòng)車用電機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢

近幾年以來，交流異步電機(jī)和無刷水磁電機(jī)系統(tǒng)成為了電機(jī)的主要發(fā)展方向。同直流電機(jī)相比，優(yōu)勢明顯，體積比直流電機(jī)小，質(zhì)量也比直流電機(jī)輕，而且效率高、基本免維護(hù)、調(diào)速范圍廣。異步電機(jī)矢量控制調(diào)速技術(shù)逐步趨于成熟，使得異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)很早就被用于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，構(gòu)造簡單、結(jié)實(shí)耐用、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)低已成為異步電動(dòng)機(jī)獨(dú)有的特點(diǎn)，而且異步電動(dòng)機(jī)不需要位置傳感器，其轉(zhuǎn)速范圍廣，極限值高。現(xiàn)在仍是主流的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品，但是隨著其他的新型無刷永磁牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，異步電機(jī)正逐步被取代，與永磁電機(jī)相比，異步電動(dòng)機(jī)的效率和功率密度很低，而且驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，導(dǎo)致成本較高。

1巴西EMU電動(dòng)車組判定難度

巴西里約EMU電動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架為常規(guī)類型，配有四個(gè)車輪，焊接板結(jié)構(gòu)，搖枕帶有中心銷板，每輛車配有二臺(tái)轉(zhuǎn)向架，每個(gè)轉(zhuǎn)向架上有兩個(gè)牽引電機(jī)，判斷牽引電機(jī)轉(zhuǎn)向的時(shí)候不能拆卸下來確認(rèn)，所以必須同時(shí)判斷四個(gè)牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)向，這成為巴西里約EMU電動(dòng)車牽引調(diào)試中比較困難的項(xiàng)點(diǎn)。

2三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的工作原理：

2.1三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制的電氣原理

三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制的電氣原理圖如圖1所示。線路中有兩個(gè)接觸器：正轉(zhuǎn)KM1和反轉(zhuǎn)KM2，正轉(zhuǎn)按鈕SB1控制正轉(zhuǎn)接觸器KM1，反轉(zhuǎn)按鈕SB2控制反轉(zhuǎn)接觸器KM2。正、反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2的主觸頭有著不同的接通電源相序，KM1與KM2之間其中互相調(diào)換了兩相的相序。兩條控制電路中，一條正轉(zhuǎn)控制電路由按鈕SB1和KM1線圈等組成；另一條反轉(zhuǎn)控制電路由按鈕SB2和KM2線圈等組成。

磁場的旋轉(zhuǎn)方向決定了三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，電源的相序又決定了磁場的旋轉(zhuǎn)方向，所以電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向由電源的相序決定。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向隨電源相序的改變而發(fā)生變化。電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)與齒輪箱連接，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的力量轉(zhuǎn)化為車輪與軌面的力，通過電機(jī)正反轉(zhuǎn)的變化觸使車輛前進(jìn)與后退。

2.2電路的互鎖原理及意義

KM1和KM2主觸頭同時(shí)閉合的現(xiàn)象是決不被允許的，否則就會(huì)使得兩相電源短路的情況發(fā)生。為了以避免這種情況的發(fā)生，在一個(gè)接觸器（即KM1或KM2）得電動(dòng)作時(shí)，另一個(gè)接觸器（即KM2或KM1）就不能得電動(dòng)作，就需要在正轉(zhuǎn)控制電路中串接KM2的常閉輔助觸頭，而在反轉(zhuǎn)控制電路中串接了KM1的常閉輔助觸頭。當(dāng)KM1得電動(dòng)作，KM1的常閉觸頭(串在反轉(zhuǎn)控制電路中)分?jǐn)啵崔D(zhuǎn)控制電路就會(huì)被切斷，保護(hù)了兩相電源，避免短路事故的發(fā)生。

當(dāng)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1被按下后，電源通過停止SB的動(dòng)斷接點(diǎn)、SB1的動(dòng)合接點(diǎn)、KM2的常閉輔助觸頭、KM1、熱繼電器FR的動(dòng)斷接點(diǎn)，讓KM1帶電動(dòng)作，KM1的主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行，并通過KM1的常開輔助觸頭自保持運(yùn)行。反轉(zhuǎn)啟動(dòng)過程與上面過程相似，不同的是接觸器KM2動(dòng)作后，改變電源相序，以達(dá)到反轉(zhuǎn)目的。

3如何判斷初步判斷電機(jī)的正反轉(zhuǎn)

（1） 通過萬用表蜂鳴檔，一端連接加長導(dǎo)線，根據(jù)原理圖確認(rèn)牽引箱（牽引電機(jī)電源輸出設(shè)備）到牽引電機(jī)插頭線路是否正確;

（2） 降下另一動(dòng)車受電弓（另一動(dòng)車無電源輸入，所以牽引電機(jī)無動(dòng)力輸出），斷開本車其中一個(gè)轉(zhuǎn)向架的三項(xiàng)插頭，進(jìn)行動(dòng)車試驗(yàn)，那么本節(jié)動(dòng)車只有一個(gè)轉(zhuǎn)向架有動(dòng)力輸出，只有兩個(gè)牽引電機(jī)有輸出，這種情況下，如果車輛無法移動(dòng)，兩個(gè)電機(jī)可能形成對(duì)頂狀態(tài)，整車無法移動(dòng)，需確認(rèn)電機(jī)線路，如車輛緩慢向前移動(dòng)，觀察車輛TMS顯示屏牽引電流輸出正常，電機(jī)勵(lì)磁無異音，則可初步確認(rèn)牽引電機(jī)工作正常。另外三個(gè)轉(zhuǎn)向架同理。

4結(jié)束語

傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車排放大量的廢棄污染物。內(nèi)燃機(jī)汽車的主要能源是石油，作為一種不可再生的礦物資源，我們都知道石油的儲(chǔ)存量越來越少。不僅能源危機(jī)日益嚴(yán)重，據(jù)調(diào)查在我國城市大氣污染中，汽車尾氣排放所占比例已經(jīng)超過70%。在世界范圍內(nèi)資源、環(huán)境問題日益突出的情況下，電動(dòng)汽車對(duì)環(huán)境的污染較少，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，因此越來越受到人們的關(guān)注和支持，使得電動(dòng)車一度成為解決能源和環(huán)保問題的焦點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)作為電動(dòng)車的核心部件之一，正朝著小型化、高功率密度、高可靠性等方向發(fā)展。面對(duì)當(dāng)前的這種局勢，我們應(yīng)當(dāng)抓住機(jī)會(huì)，促進(jìn)研發(fā)，鼓勵(lì)創(chuàng)新，在電動(dòng)汽車的工業(yè)布局中占領(lǐng)先機(jī)，為綠色交通技術(shù)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

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