現代軌道交通車輛電氣牽引技術分析

潘曦　顏杏

摘 要 隨著時代的發展，社會的進步，城市交通壓力也隨之不斷增大?，F代軌道交通車輛作為大運量公共交通工具，其運用能夠有效緩解交通壓力，為人們創造便利的出行環境。本文將分析現代軌道車輛電氣牽引技術，闡述牽引技術，以及牽引技術的應用。以期能夠為軌道交通車輛平穩運行提供技術支持。

關鍵詞 現代軌道交通車輛 牽引技術 電氣

中圖分類號：U266 文獻標識碼：A

0前言

現代軌道交通具有速度快、環保、可靠、安全等眾多優點，為民眾出行帶來了極大的便利。電氣牽引是軌道交通車輛的核心技術，它為列車的行進提供動力，是軌道交通列車其他一切功能得以實現的基礎前提。

1軌道交通車輛電氣牽引技術發展歷程

在19世紀末，城市軌道交通登上了歷史舞臺，并隨著現代技術的發展，不斷更新換代。在調速方面而言，經歷了三個不同階段：直流變阻調速、直流斬波調壓調速、以及交流變頻變壓調速。尤其在近三十年以來，各種電子設備的發展，使電氣牽引技術得到了有效運用。起初，使用新型半導體器件，取代了原有的調速方式，并提升調速性能，以及再生制動功能。隨后，采用微機方式，對車輛的運行情況進行監控。經過眾多年的發展，直到90年代，高壓大電流IGBT的研制，以及微機的利用，實現了軌道交通的大發展，并成為其電氣牽引系統的主要方式。

2現代軌道交通車輛電氣牽引技術分析

2.1控制系統分析

電氣牽引技術由數字控制轉變為計算機控制，強化了對軌道車輛運行方式的監督，以及控制方式的提升。計算機控制系統具有強大的功能，包括系統自檢、自控能力，以及信息數據收集、分析能力。尤其在交流傳感式的軌道車輛運行中，該系統更顯現出強大的控制能力。現代軌道車輛電氣牽引技術中，需要多重危機來實現高水平的自動控制。因此，在電氣牽引技術中，控制系統能夠根據信號處理器的指示，以及信號輸入、輸出等流程，實現車輛的牽引控制。

可見，現代軌道交通車輛的電氣牽引技術中，主要依靠計算機控制能力，形成網絡化的電氣控制方式，以實現對所有軌道交通車輛的控制，滿足集成化牽引控制條件。

2.2主要元件

軌道交通車輛的電氣元件需要不斷磨合，才能實現元件之間的相互配合。其中的主要元件包括以下幾種：

受電器。是軌道車輛的主要元件，對其的要求較高，以滿足電氣牽引的基本需求。軌道交通在不斷的提速過程中，受電器壓力適度，才能確保牽引受力在安全范圍內，且不會出現較大的磨損值。電氣牽引技術的受力與受電器存在密切的關聯，牽引受力平衡，受電器才能具有相應的強度與性能。

斷路器。主要針對緊急阻斷工作而存在，具有較大的發展空間?，F代電氣牽引技術的發展，斷路器能夠降低制動分段的時間，并在短時間內調節軌道交通，避免電流阻斷上升風險。

接口電器。現代軌道交通中的接口電器，需要滿足電氣牽引的基本需求，以實現有效的控制。電氣牽引中常會出現各種匹配問題，影響車輛與牽引之間的良性互動，因此要合理控制接口電器的質量，以免影響電氣牽引的性質。

2.3交流傳動控制技術

該技術主要包括逆變器暨異步電機控制技術、參數辨識、硬件軟件設計、故障診斷等眾多技術。有效控制了軌道車輛的非線性時變、強耦合、運行狀態復雜等眾多難題。并實現異步牽引控制的實用化，是軌道交通穩定運行、快速響應、動力充分發揮的關鍵環節。

傳動控制單元，即DCU。其裝有32位雙DSP處理芯片，以及SVPWM技術、直接轉矩控制策略等，繼而形成了模塊化的產品，為軌道交通現代化控制、高效運行等提供了技術保障，并具有滑行保護、或粘著利用控制等功能。

2.4軌道交通控制與診斷

軌道交通列車的控制主要包括：網絡通信、網絡控制、圖形化編程、故障診斷、試驗檢測、實時控制、在線調試、狀態監測等多種功能，滿足列車運行環境的所有需求。能夠對列車的實際運行情況進行監視，并自動對故障加以診斷，實時調控，解決。同時，記錄故障的具體內容，存儲數據。

軌道交通的控制與診斷功能，采取分布式的控制方式，以及模塊化控制方式，總線利用雙通道冗余。實現列車控制、診斷、監控為一體的集成系統，有豐富的接口，適應性極強。

3展望

在軌道交通技術不斷發展的今天，電氣牽引技術也在逐漸靠向科技的前沿，在現有科技成果基礎上，實現了技術的進一步創新與發展。下面簡要介紹兩種目前軌道交通車輛的前沿技術及可行發展方向，以期為中國城市軌道交通技術貢獻一份力量，實現裝備與技術的持續支持。

永磁同步電機驅動技術。該技術能夠取消齒輪箱，而實現直接的傳動方式。有效降低車輛重量，噪音，并通過提高傳動效率，為轉向架提供更多的空間。該項技術的發展已經得到了驗證，運行情況良好。在逐漸的發展中，不斷克服電機溫度升高、高速帶速度重投等問題。

互聯網控制技術。TCN協議具有良好的實用性，隨著互聯網技術的不斷發展，現代軌道交通應朝向智能列車、城市軌道交通運行傳感器等方向發展。實現軌道交通的實時性與確定性，以及智能化的電氣牽引技術。

4結論

綜上所述，本文主要分析了現代軌道交通車輛電氣牽引技術，闡述電氣牽引技術的控制系統，主要元件，交流傳動控制技術，軌道交通控制與診斷分析等內容?，F代城市軌道交通的運行與發展，充分運用微機技術，來實現智能化的電氣牽引，提高軌道車輛運行的可靠性與穩定性。

參考文獻

[1] 李紅霞，王建行.城市軌道交通車輛電氣系統中牽引與輔助系統的故障檢修[J].數碼設計，2017，6（11）：51-52.

[2] 李瀟雅.關于城市軌道交通車輛電氣牽引技術發展[J].中國新通信，2016，18（10）：136.