軌道交通車輛電氣牽引技術探析

仵曉聰

（四川師范大學附屬中學，四川 成都 610066）

軌道交通車輛電氣牽引技術探析

仵曉聰

（四川師范大學附屬中學，四川 成都 610066）

在我國城市規模化不斷增長的同時，為了緩解城市交通的緊張狀況，城市軌道交通逐漸在各大城市得到普及和應用。軌道交通車輛順利運行的主要設施是電氣牽引系統，所以，軌道交通車輛運行的穩定性和安全性會受到電氣牽引技術的直接影響。主要探析了城市軌道交通車輛的電氣牽引技術、電氣牽引系統和軌道交通車輛在牽引中對電氣的控制，以期加強軌道交通車輛對電氣牽引技術的應用。

電氣牽引技術；軌道交通車輛；電氣牽引系統；牽引風險

軌道交通車輛的關鍵就是電氣牽引技術，它可以提供軌道車輛運行所需要的功率，有很強的可控制性，能有效控制軌道交通車輛的啟動、停止，且降速和提速都比較平穩，能有效避免牽引風險，保證軌道交通車輛通行的安全、穩定性。

1 軌道交通車輛的電氣牽引技術

1.1 控制系統

在軌道交通車輛中，電氣牽引技術是采用計算機對系統進行控制的，對軌道車輛的運行方式進行監控，實現控制方式的信息化。采用計算機來控制軌道交通車輛的優勢是能夠自控、自檢，交流傳感式的軌道交通車輛是使用計算控制系統的主要車輛，在其運行中的優勢有更加明顯的表現。在軌道交通車輛中，電氣牽引技術要利用多重微機來實現自動控制，并使其達到高水平，而計算機控制系統能夠對牽引信號的輸出和輸入做主動控制，從而在信號處理器指示下對車輛牽引實時控制。計算機控制系統的主要工作是對多項控制任務負責，比如通信、驅動等，對電氣牽引技術的多個模塊進行管控，使電氣牽引網絡化，并逐漸對所有軌道交通車輛實現管控，計算機控制系統本身具備對軌道交通車輛進行集成化牽引控制的能力。

1.2 電氣牽引技術中的主要元件

1.2.1 電氣牽引技術的受電器

受電器是主要元件之一，其性能要求很高，要保證其最大限度地將其性能優勢發揮出來，要在第三軌道滑動要求之內。在提高軌道交通車輛速度的時期，受電器受到的壓力應適度。只有這樣，才能保證電氣牽引受到的力在安全范圍之內，以免軌道交通車輛受到的磨損過大。電氣牽引技術的受力直接受到受電器的影響。只有確保受電器的性能和強度，才能保證平衡的牽引受力。如今，我國已經開始把具有自我調節能力的受電器積極引進到軌道交通車輛的電氣牽引技術中，同時，與電氣牽引技術做好穩定配合，以緩解受電器受到的壓力。

1.2.2 電氣牽引技術的接口電器

在電氣牽引技術中，作為主要元件之一的接口電器，要符合需要，對電氣牽引技術的應用實行全面控制。達不到適宜范圍內的匹配度是軌道交通車輛電氣牽引技術中容易出現的問題之一，嚴重影響了軌道交通車輛的運行安全，因此，需要依據電氣牽引技術和軌道交通車輛的匹配關系來選擇接口電器，保證接口電器的匹配度在適宜范圍之內。

1.2.3 電氣牽引技術中的斷路器

斷路器的作用主要是負責緊急阻斷，發展前景良好。斷路器在信息化電氣牽引技術發展中，也占有了一定比例的市場，對縮短電氣牽引技術制動分段時間，迅速調節軌道交通，防止電流出現阻斷上升有非常好的作用。斷路器對電氣牽引技術進行了完善，并使電氣牽引技術在軌道交通車輛中的應用得到了優化。

1.3 交流式牽引的電動機

電動機在電氣牽引技術中有至關重要的作用，要想以電氣牽引技術為核心為軌道交通車輛提供交流式牽引，就要保證電動機有較好的工作性能。軌道交通車輛在近幾年的發展中，加大了電氣牽引技術的應用，也對電動機的交流式牽引增加了壓力。為了提高電動機使用的穩定性，我國已經投入大量的資金和技術來研究電動機的交流式牽引。為了滿足電氣牽引技術的正常使用要求，交流式牽引電動機的供電要由IBGT逆變來提供，使得電氣牽引技術的水平得到提升。

2 電氣牽引系統的應用

電氣牽引技術的實施需要有電氣牽引系統做好配合。軌道交通車輛有比較高的相似性，采用的是第三軌供電方式，要達到電氣牽引技術在電路和運行方式上的應用水準就需要對電氣牽引系統的水平進行提升。在電氣牽引技術的要求下，軌道交通車輛對電氣牽引系統的特性進行了以下規定：①電氣牽引技術恒定引力范圍應該保持在0～43.33 km/h，配合恒定的速度為43.33～65 km/h。一般情況下，345 kN是軌道交通車輛的大概恒定牽引力，230.5 kN是其大概的自然牽引力；②對軌道交通車輛電氣牽引的運行進行設置，其依據是列車的荷載，可對電氣系統的牽引力實行自動調節，制訂出載荷范圍內的牽引規范；③電制動力要配合電氣牽引系統，保證穩定速度的電制動力，防止阻礙到軌道交通車輛的正常運行。電氣牽引系統與電氣牽引技術有非常密切的關系，電氣牽引系統能夠協助軌道交通車輛對電氣牽引技術進行恰當運用，同時，電氣牽引技術在電氣牽引系統的配合下也能夠有高水平的可靠性和優良性。

3 電氣控制在車輛牽引技術中的應用

電氣控制是電氣牽引技術中必不可少的環節。在啟動軌道交通車輛時，在電氣牽引技術作用下利用電氣控制轉換電能和動能，約束軌道交通車輛連接的電網系統，保證電動馬達的合理性，以免過度消耗電能功率。

牽引傳動控制在軌道交通車輛牽引的電氣控制中，是比較重要的一項。通常情況下，軌道交通的車輛都提前制訂了運行方案，工作人員要嚴格依照運行方案實施車輛的通行。電氣牽引技術能力取決于兩站間的距離，并且要和軌道交通車輛的運行模式相匹配，所以工作人員要嚴格制訂電氣控制中牽引傳動的相關要求，確保電氣牽引技術具備斷續工作的能力，保證軌道交通車輛運行通暢。我國目前在牽引傳動控制上的技術還有所欠缺，較多依賴于國外的先進技術。國家要加大資金和技術投入，實現牽引傳動的國產化設計，從而使我國軌道交通車輛牽引傳動控制的水平得到大幅度提高。

4 結束語

隨著城市交通壓力的不斷增加，軌道交通車輛迅速發展以緩解這一緊張狀態。軌道交通車輛的傳統牽引技術已經跟不上時代發展，需要做出改變提高電氣牽引技術水平，實現軌道交通的飛速發展，保證軌道交通車輛的穩定、安全運行。電氣牽引技術的發展需要從其控制系統、主要元件、交流式牽引機和電氣控制、電氣牽引系統等方面提高性能，有力保證對軌道交通車輛的穩定牽引，為人們提供安全放心的出行方式。

［1］朱東偉，張立軍，高巖.關于城市軌道交通車輛電氣牽引技術發展［J］.工程技術（文摘版），2016，18（07）.

［2］范忠林，趙曉華，廖益權.軌道交通車輛電氣牽引技術的研究［J］.工程技術（文摘版），2016（08）.

U264.3

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.21.051

2095－6835（2017）21－0051－02

〔編輯：張思楠〕