试论地铁车辆电气牵引系统的电气控制

2022-09-12

整个地铁车辆的电气牵引系统具体构成包括有各类电力设备与控制电路等多项内容, 基于相关设备与电路的协同作用, 便可给予地铁车辆的运行提供以巨大的牵引力, 在此阶段当中, 电气控制至关重要, 只有借助于合理化的电气控制方可为地铁的运行提供以充足的牵引力支持, 并且也只有利用电气控制才能够实现地铁车辆的制动。因此就针对地铁车辆电气牵引系统展开电气控制探究有着巨大的现实意义。

一、系统构成分析

如下图1所示地铁车辆电气牵引系统的构成主要就包括了司机控制器、PWM指令器、高压箱、ATO装置、制动装置、驱动装置、接地装置、VVVF逆变器、滤波电抗器、制动电阻及牵引电机等内容。车辆电气牵引系统大都是采取直流牵引电机所构成, 高压箱的构成主要就包括了充电设备、高速断路器与主隔离开关三部分所构成, 在地铁车辆中大都会配置两台受电弓, 以避免某台受电弓出现故障而导致逆变器与辅助逆变器的运行受到影响。牵引逆变器在输入一侧具有支撑电容, 利用该电容能够切实保障逆变器所输出的电压足够稳定, 并且还可发挥出较好的能量缓冲效果。另外, 滤波电抗器和电容还可一同构建起一项维持系统电压良好稳定性的装置设备, 进而便可确保逆变器能够得以正常运行。

二、运行安全保障

在地铁车辆的牵引系统当中, 其构成部分主要就包括了一系列的设备与各项电路系统, 要保障牵引系统的而稳定运行就必须要确保这些设备与电路处于良好的运行性能状态下, 在众多的设备类型中, 制动装置地铁车辆在减速与停车时所必须要用到的一种制动设备, 因此其对于保障地铁车辆的安全运行意义重大。通常而言, 在城市地铁车辆内基本采用的都是电制动形式, 总的来说就包括了再生制动和电阻制动两类, 另外还有辅助的机械制动方式, 通过多种手段来最大程度的确保地铁车辆能够得到及时、精准的制动, 借助于车辆制动系统可实现对车辆运行速度的精准控制, 对车辆制动力亦可做到高效化的调节, 由此也便能够确保地铁车辆在实际的运行过程当中可安全停车, 并且也可在遭遇紧急情况时能够及时制动, 避免重大安全事故的发生。

三、电气控制

(一) 牵引控制

在地铁车辆运行阶段当中, 制动装置经常会对牵引逆变器发出操作指令, 而后牵引逆变器再与制动控制装置相结合来获取到操作指令信号, 进而完成对车辆的牵引控制。然而在实际运行时, 车辆运行速度经常会受到系统限制, 一旦其超出标准运行速度后, 系统也会自动将牵引力减小, 同时切断牵引力, 直至车辆行驶速度回归正常后再重新连接牵引力。另外, 即便不具备自动控制系统, 车辆限速功能仍然可以得到有效发挥, 由于车辆在行驶至坡道位置时, 常常会开启高速行驶模式, 进而促使地铁车辆能够得到和坡度水平大致接近的加速度, 以保障车辆的平稳运行。

(二) 交流传动控制

地铁车辆电气牵引技术主要以牵引变流为主, 此项技术是采用较大功率的半导体器件为基础, 此外较常用到的还包括有叠压低感母排技术、光纤传输技术、冷却技术、隔离技术等多种技术手段, 均在地铁车辆牵引系统中有着大量的应用, 借助于对此类技术手段的合理运用, 可确保地铁安全、高效的实现牵引控制, 并且还可实现对直流电的精准转换。牵引变流技术可利用水进行冷却, 而后经由散热管道与冷却风来实现对电器牵引系统的降温处理, 减小系统的负荷压力, 保障车辆的高效制动。另外, 交流传动技术同样也能够给予地铁车辆电气系统的安全运行提供以充分保障, 交流传动控制技术本质上是来源于逆变器的一项集合技术, 借助于对异步电机控制技术、粘着控制技术、参数识别技术与故障诊断技术的综合应用, 来促成对电流影响的有效控制, 同时在地铁车辆的运行阶段, 常常还面临着一些十分复杂的问题, 而通过应用交流传动技术便可促使相关问题得以妥善解决。

(三) 电制动控制

地铁车辆的制动主要是凭借的电制动与机械制动两种方式, 而前一种又可具体细分为再生制动与电阻制动两种, 然而在具体的制动阶段当中, 此两项制动方式是有着明显优先级差异的, 通常而言, 在针对车辆实施制动控制处理时, 需先采取再生制动, 而后再实施电阻制动, 最后一步才是机械制动。然而为了能够实现更快速的制动并尽可能降低能耗, 一般会将多种制动方式同时予以应用, 以期达到更好的制动效果。

结束语

总而言之, 地铁系统的正常、稳定运行与电气牵引的工作状态有着密不可分的关联性, 整个电气牵引系统在实际的地铁车辆运行时有着极其关键的作用价值。系统可借助于电气控制手段来促成对地铁车辆牵引与制动的全方位控制, 这将会对地铁的平稳运行起到至关重要的保障作用, 有着巨大的现实应用价值。

摘要:近年来我国社会经济发展速度持续加快, 城市交通建设事业也得到了巨大的发展与进步, 目前在整个城市交通的建设发展领域内, 地铁起到了举足轻重的作用价值, 为缓解城市交通压力做出了巨大贡献。因此, 保障地铁的安全、稳定运行也是确保城市交通建设事业健康发展的一个重要方面。在整个地铁运营阶段中, 牵引系统将会对地铁运行的安全与效率产生巨大影响, 只有确保地铁牵引系统的正常工作, 方可实现地铁的稳定运行, 而电气控制又是影响牵引系统的一项决定性因素。对此, 本文将重点针对地铁电气牵引系统的电气控制展开相关的探究工作。

关键词:地铁,电气牵引系统,电气控制

参考文献

[1] 王平.地铁电气控制的原理图设计分析[J].军民两用技术与产品, 2016, (12) .

[2] 左敏.浅谈城市轨道交通车辆电气牵引系统的电气控制[J].中国科技投资, 2016, (20) .

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