地鐵車輛牽引時抖動的分析與處理思路思考

方詩文 謝攀

摘要：本文主要分析地鐵車輛在牽引的過程中異常抖動的原因，在明確故障具體情況的基礎(chǔ)上提出相應的優(yōu)化策略，以此來提高地鐵車輛運行的安全性和穩(wěn)定性，同時能有效提高處理地鐵車輛運行過程中出現(xiàn)的故障，從而使得地鐵車輛能更好發(fā)揮在城市交通中的功能和作用。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;牽引;抖動

隨著城市化進程不斷加快，人們出行對城市公共交通的需求不斷增加，這需要城市交通不斷完善，其中關(guān)鍵在于地鐵車輛，本文主要分析地鐵車輛在牽引的過程中存在的主要故障，即地鐵車輛牽引時抖動，在分析故障的基礎(chǔ)上提出相應的優(yōu)化方案，以此來提高地鐵車輛故障處理的效率和質(zhì)量。

1 地鐵車輛牽引逆變器概述

為了保證地鐵車輛運行的安全性和穩(wěn)定性，必須要做好針對地鐵車輛的檢修工作，以此來保證地鐵車輛安全運營。地鐵車輛牽引逆變器是地鐵車輛的重要組成部分，在分析地鐵車輛牽引過程中發(fā)生抖動原因的過程中必須充分明確地鐵車輛牽引逆變器的概念：地鐵具有、節(jié)能、安全、舒適等優(yōu)點，大大改善了城市交通狀況與城市布局。與此同時為滿足上述功能，對車輛的可靠性、乘客舒適度及其它性能要求越來越高，而作為車輛的核心牽引系統(tǒng)在其中的作用就顯得尤為重要。城市軌道車輛上的輔助逆變器早期采用笨重的旋轉(zhuǎn)式電動機—發(fā)電機變流機組，隨著電力電子器件的發(fā)展，現(xiàn)均已采用了電力電子器件構(gòu)成的靜止式變流機組，其構(gòu)成的方案有：斬波穩(wěn)壓再逆變，加變壓器降壓隔離;三點式逆變器加變壓器降壓隔離;電容分壓兩路逆變，加隔離變壓器構(gòu)成12脈沖方案;兩點式逆變器加濾波器與變壓器降壓隔離;直—直變換與高頻變壓器隔離加逆變的方案等輔助逆變器輸出完全一致，這對輔助逆變器軟硬件設(shè)計提出了較高的要求，目前此技術(shù)已在國內(nèi)不少項目得到了應用。

2 地鐵車輛牽引時抖動的影響

2.1影響車輛穩(wěn)定性

首先，如果地鐵車輛牽引時發(fā)生抖動的情況，很容易影響到車輛的穩(wěn)定性，地鐵車輛如果出現(xiàn)抖動，由于輪軌之間存在相互作用，很容易導致轉(zhuǎn)向架的橫移以及搖頭運動，在這種情況下地鐵車輛會出現(xiàn)大幅度的振動，出現(xiàn)振動不僅會影響到車輛的穩(wěn)定性，從而影響到地鐵車輛的正常運行，還會影響到車內(nèi)乘客的人身安全，影響到乘客乘車的舒適性和安全性。

2.2影響車輛安全性

地鐵車輛牽引時發(fā)生抖動會影響到車輛的安全性，如果車輛在牽引的過程中發(fā)生長時間的抖動，很容易影響到地鐵車輛的性能，從而造成了轉(zhuǎn)向架過大的荷載，同時轉(zhuǎn)向架還會出現(xiàn)疲勞裂紋，此外地鐵車輛發(fā)生抖動還會引起輪對與鋼軌之間的沖擊，從而影響到地鐵車輛的安全性。地鐵車輛在運行的過程中如果其速度超過了車輛臨界速度，很容易造成地鐵車輛的抖動，抖動過于嚴重會造成車輛脫軌。

3 地鐵車輛牽引時抖動故障原因

3.1牽引系統(tǒng)

地鐵車輛牽引時發(fā)生的抖動與牽引系統(tǒng)自身有關(guān)：首先，地鐵車輛如果處于低速運行的過程中，很可能在受到外力沖擊的情況下發(fā)生抖動;此外，地鐵車輛牽引系統(tǒng)在運行的過程中自身逆變器模擬輸出電流存在異常會導致牽引電機輸出轉(zhuǎn)矩波動，從而造成地鐵車輛的抖動。

3.2啟動工況下的抖動原因

地鐵車輛啟動之后，單節(jié)車廂會產(chǎn)生輪軌相對摩擦，從而引發(fā)車輛抖動，通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)車輛制動撤出的過程中會存在延遲，這使得車輛牽引的過程中制動并沒有完全撤出，從而造成了不同節(jié)車之間的啟動時間差，使得該節(jié)車被其他車拖行，而由于缺乏制動控制器發(fā)送給牽引控制器的信號狀態(tài)，使得某一車廂在牽引的狀態(tài)之下無法和全車保持匹配。

3.3加速工況下的抖動原因

地鐵車輛加速之后可能會因為單節(jié)車發(fā)生輪軌相對摩擦而發(fā)生抖動，在這種情況下可以分析單節(jié)車牽引過程中電流數(shù)值，同時在單節(jié)車發(fā)生抖動之后各車在乘車率上是保持一直的，這使得單節(jié)車在牽引加速度上往往會小于其他車，這使得地鐵車輛在運行的過程中出現(xiàn)抖動。

4 地鐵車輛牽引時抖動的處理思路

上述主要分析造成地鐵車輛牽引時抖動的原因，通過分析可以明確造成地鐵車輛抖動的主要原因在于牽引和制動控制器之間網(wǎng)絡(luò)通信信號存在異常，現(xiàn)階段地鐵車輛牽引、制動控制器往往都會采用內(nèi)部光纖數(shù)字信號進行傳輸，在輸出信號的過程中會實現(xiàn)數(shù)字信號向模擬信號的轉(zhuǎn)變，通過對模擬信號進行檢測可以明確故障發(fā)生的主要位置，在此基礎(chǔ)上開展故障改進和優(yōu)化工作。現(xiàn)階段，針對地鐵車輛牽引時抖動故障進行分析和處理的過程采取的處理措施往往是檢測系統(tǒng)間模擬信號段，而忽略了對系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)字信號段的檢測，在檢測的過程中往往會運用光損耗測試設(shè)備來檢測產(chǎn)生抖動車輛的系統(tǒng)內(nèi)光纖，通過檢測發(fā)現(xiàn)存在光信號衰減的現(xiàn)象，更換故障光纖之后再次進行測試會發(fā)現(xiàn)抖動現(xiàn)象消失，因此針對地鐵車輛牽引過程中發(fā)生抖動故障進行分析和處理的過程中需要重視光損耗測試，以此來降低地鐵車輛牽引時抖動故障發(fā)生的可能性。

5 小結(jié)

本文主要分析造成地鐵車輛牽引時抖動的原因，在此基礎(chǔ)上提出相應的優(yōu)化策略，以此來提高故障處理的效率和質(zhì)量，同時保證地鐵車輛運行的安全性和穩(wěn)定性，在這個過程中要注重明確地鐵車輛牽引過程中抖動對地鐵車輛和乘客造成的影響，從而提高處理故障的效率和質(zhì)量。

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