動車組牽引控制系統淺析

宮旭穎 宋吉卿

摘要：隨著我國高速軌道行業的快速發展，對于車輛運行狀態的研究一直在深入。列車牽引系統作為動車組列車最為重要的系統之一，系統的可靠性直接決定了車輛運行的安全性與穩定性。本文通過對目前動車組列車牽引系統的現狀進行討論，分析列車牽引系統的可靠性。

關鍵詞：動車組;牽引系統;可靠性

1.研究背景

隨著我國“八縱八橫”戰略的提出，我國高速軌道行業將迎來新一輪的邁進式發展。尤其是近幾年高速動車組列車速度等級不斷提升，載重量也越來越大，對于列車運行質量提出了更高的要求。牽引控制系統作為動車組列車十大關鍵技術之一，系統的可靠性一直是研究的重難點。結合當下先進的控制理論及方法，深入研究動車組牽引控制系統，將牽引系統可靠性有效的提升是整體保證動車組列車安全穩定運行的一大突破點。本文通過對當下動車組列車牽引控制系統的現狀進行討論，分析列車牽引系統的可靠性。

2.牽引控制系統

牽引控制系統被稱為動車組列車十大關鍵技術之一，其作為動車組列車動力的輸出單位，也是與高壓弓網協同工作的重要部分，對于車輛的安全穩定運行具有十分重要的作用。動車組列車的牽引系統一般采用“交-直-交”的傳動結構，牽引系統輸入的交流電源與輸出的交流電源之間相互獨立，整個過程可以分為交-直流變換和直-交流變換兩個部分。“交-直”的轉換過程被稱為整流過程，利用網側單相三電平脈沖整流器將變壓器二次側輸出的單相交流電轉換為穩定的直流電;“直-交”過程被稱為逆變過程，通過三電平逆變器將平直的直流電轉換為頻率、電壓均可調的三相交流電。某動車組列車牽引系統主電路結構原理圖如圖1所示。

整個牽引系統實現了電能與機械能的轉化，最后由牽引電機輸出轉速跟扭矩為車輛前進提供牽引力。除此之外，動車組列車都帶有再生制動的功能，當列車制動時電機轉變成發電機將制動能量收集，整個牽引系統能量流動如圖2所示。

3.牽引系統可靠性分析

牽引系統采用“交-直-交”牽引傳動系統，其中包括受電弓、牽引變壓器、網側三電平變流器、中間環節、三電平逆變器、牽引電動機和齒輪傳動等部件共同組成，整理牽引系統工作模塊，得到工作可靠性框圖如圖3所示。根據框圖分析，動車組列車牽引系統可靠性具有抗風險的能力，當任何一路出現問題，其他線路依舊能夠維持基本的連通狀態，持續為車輛提供牽引力。若要有效的提高車輛的牽引可靠性，可以從增加備用線路的方向考慮。

4.總結

隨著我國高速動車組列車運行速度的不斷升級，列車牽引系統越來越受到人們的關注。列車牽引系統是車輛從弓網獲取電能轉化為機械能的主要系統，為車輛運行提供了必要的牽引力。本文通過對列車牽引控制系統的討論，闡述了列車牽引系統的組織構成及能量流動情況，分析了列車牽引系統的可靠性狀態。

參考文獻

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