浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术「轨道交通电气与控制」

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电气牵引技术在现代城市轨道交通车辆中的应用，不仅能够令轨道交通车辆运行过程中的功率符合要求，还能够有效实现对轨道车辆的控制，对于现代轨道交通车辆运行过程中的可靠性和稳定性提高具有显著的意义。除此之外，电气牵引技术的应用可以令轨道交通车辆实现快速稳定的制动，为乘客的人身安全提供了保障。

1.现代轨道交通车辆电气牵引技术特点

作为推动我国公共交通运输实现阶段性发展的重要力量，电气牵引技术自身具有很多显著的特点。首先，电气牵引技术的应用是通过多个电气系统之间的组合协作实现的，各个电气系统之间互相独立的同时，能够彼此合作，构成一个有机的整体，进而发挥更大的作用。更为重要的是，电气牵引技术具有信息化和自动化特点，且随着电气牵引技术的不断发展，其信息化水平和自动化水平也在不断提高。其次，与普通汽车相比，在现代轨道交通车辆中应用电气牵引技术后，轨道交通车辆运行过程中产生的尾气和噪音污染会大大减少，对于城市的可持续发展和自然环境保护具有十分显著的意义。再次，与传统牵引方式相比，采用电气牵引方案，对于轨道交通企业的运营成本具有很有效的控制作用，进而提高企业的经济效益。最后，作为非自给式的牵引动力，电气牵引式轨道交通车辆的动力不是靠燃料供给，而是由牵引力作为轨道交通车辆的运行动力，在电气牵引力的作用下，轨道交通车辆的重量会明显下降，总功率明显提高，轨道车辆起步时需要花费的时间比较短，加速度也十分快，大大提高了城市轨道交通车辆的便捷性。

2.电气牵引技术应用相关部件

2.1断路器

电气牵引技术在现代轨道交通车辆运行过程中应用的过程中，断路器的运用能够实现紧急阻断的功能，特别是随着现代轨道交通电气牵引技术自动化和信息化程度越来越高，断路器发挥的作用具有非常重大的意义。在电气牵引技术在现代轨道交通车辆的应用过程中，断路器可以进一步优化电气牵引技术的应用效果，使现代轨道交通车辆的运行更加安全高效。通过断路器的应用，能够使轨道交通车辆在制动的过程中制动分段的时间大大减少。快速完成轨道交通车辆行驶调节工作，避免电流发生阻断上升的问题。如果现代轨道交通车辆运行过程中发生突发情况，也能够通过断路器的作用及时制动，防止安全事故的发生。

2.2接口电器

对于电气牵引技术在现代轨道交通车辆中的实际应用，接口电器发挥着控制整体电气牵引系统的作用，是联系电气牵引系统和轨道交通车辆的重要桥梁。在电气牵引系统中，接口电器的应用质量直接关系到电气牵引技术的应用性质和水平，特别是现代轨道交通车辆和电气牵引技术的匹配关系会对接口电器产生一定的影响。因此，在选择接口电器时，要特别考虑轨道车辆和电气牵引技术之间的匹配关系，进行科学合理的选择。

2.3受电器

作为电气牵引技术中的重要元部件之一，受电器在现代轨道交通车辆运行过程中发挥确保第三轨滑动稳定性的作用。由于现代轨道交通车辆的运行要求非常高，相应的受电器的质量水平和性能水平也必须加以保障，才能令电气牵引技术在轨道车辆运行过程中发挥出理想的牵引作用。为了令电气牵引技术应用过程中对现代轨道车辆的牵引受力处于安全合理的范围内，受电器工作过程中的压力必须适当，以防导致出现严重的磨损现象。受电器直接决定着电气牵引技术实际应用过程中的受力大小，所以必须对受电器本身的性能与强度加以保障，才能够使牵引受力处于比较平衡的状态。随着电气牵引技术的发展以及相关行业的进步，已经出现具有自我调节性能的受电器，通过该种类型受电器的应用，能够进一步提高电力牵引技术与受电器之间的配合性，对于受电器在电气牵引过程中受到的压力具有更加显著的缓解作用。

3.轨道交通车辆电气牵引技术应用主要系统

3.1电气控制系统

对于电气牵引技术在现代轨道交通车辆运行过程中的应用而言，电气控制系统发挥着不可或缺的作用。通过电气控制系统的运行，电动机在轨道车辆运行过程中发挥着有效的控制作用，对各电气牵引相关的各项具体控制措施进行落实。轨道交通车辆在受到电气牵引技术的作用下进行启动时，电气控制系统会对电能和动能进行相应的转换，确保轨道交通车辆顺利启动。除此之外，对于和轨道交通车辆相连的电网系统，电气控制系统也能够进行一定的控制，使电动马达在运行过程中具有较高的合理性，减少电能功率在运行过程中的过度浪费。作为电气控制系统的主要组成部分，牵引逆变器发挥着导通关断的作用，这一作用的实现主要是通过IGBT顺序实现，可以对直流电压进行转换，使其成为三相交流电，具有可调幅值和可调频率，最后将三相交流电传送到牵引电机中。lGBT逆变器的应用能够实现故障保护和自诊断功能，同时在一定程度上还具有自动排除故障的作用。与传统牵引逆变器相比，IGBT具有节约能源，降低污染的作用，而且随着相关技术的发展成熟，其信息网络化、数字化等优势也越来越明显。

3.2牵引系统

由于现代轨道交通大多都是采用第三轨供电，轨道车辆在实际运行和电路方面具有很高的相似性，故此牵引系统在电气牵引技术的应用过程中，具有至关重要的配合作用，其质量水平是决定电气牵引技术应用水平的关键因素。基于现代轨道交通车辆的特性，要求电气牵引系统的恒定引力不能大于43.3km/h，速度要控制在43.33~65km/h之间。在设定电气牵引的条件时，要对电气牵引力基于轨道车辆的负载情况进行自动调节，对车辆载荷范围内的牵引力要进行合理确定，这样才能确保轨道车辆运行过程中始终能够达到额定牵引的标准状态。为了保证轨道交通车辆的运行稳定性和高效性，令电制动力的速度处于比较稳定的状态，要对电制动力与电气牵引系统之间的配合性和适应性进行调节。

4.结语

在城市轨道交通运输行业的发展过程中，电气牵引技术的应用和发展是提高自动化与信息化水平的关键因素。因此，在实际应用发展过程中，相关企业必须对电气牵引技术给予足够的重视，积极深入学习相关的理论知识，提高自身应用水平的同时，不断研究创新，增强企业创新能力，这样才能不断提高企业自身的行业竞争力。

作者：王岩

本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第22期

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