曾星瑜

（重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司，重慶 401120）

作為現(xiàn)代軌道交通的關(guān)鍵—電氣牽引技術(shù)，在電氣牽引系統(tǒng)總體中占有著相當(dāng)重要的地位。另外，電氣牽引技術(shù)還有另一重要功能，就是能夠?yàn)檐壍澜煌ㄌ峁┻m合的功率，電氣牽引技術(shù)本身具有較強(qiáng)的控制性，同時(shí)還能夠有效的轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的車輛制動(dòng)，大大增強(qiáng)了電氣牽引技術(shù)的可靠性、安全性，保證了軌道車輛能夠正常靈活制動(dòng)減速，在車輛牽引的過(guò)程中能夠避免一定的損傷，為更多乘客的安全提供基本保障。

1 現(xiàn)代軌道交通電氣牽引技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)

在飛速發(fā)展的今天，現(xiàn)代軌道交通在眾多交通方式中有著舉足輕重的地位，隨著軌道交通的發(fā)展，很多技術(shù)方面的要求也隨之增高。以下就介紹一下電氣牽引技術(shù)中的各個(gè)功能要素。

1.1 控制系統(tǒng)

隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)代軌道交通中的電氣牽引技術(shù)有著多方面的變化。電氣牽引之前主要的技術(shù)是數(shù)字控制，現(xiàn)在發(fā)展為能夠監(jiān)控軌道交通的一種計(jì)算機(jī)的控制方式，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，與以往的控制方法相比較來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的方法更為信息化、精確化。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在電氣牽引技術(shù)中具有多種優(yōu)勢(shì)，尤其是在交流傳感式軌道交通車輛中，在很大程度上體現(xiàn)出自檢、自控的功能，突出表現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)越之處?，F(xiàn)代軌道交通的發(fā)展，需要更進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，當(dāng)前盛行的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能夠按照信號(hào)處理器的顯示來(lái)主動(dòng)對(duì)牽引信號(hào)的輸入和輸出做出控制，這大大增加了方便性，實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)都在控制目標(biāo)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)施，增加了電氣牽引的完整性，為電氣牽引的整體性做出了貢獻(xiàn)。計(jì)算機(jī)的發(fā)展為人們的生活也帶來(lái)很大的便捷，對(duì)于電氣牽引技術(shù)來(lái)說(shuō)，也是至關(guān)重要的一部分——計(jì)算機(jī)控制軟件。計(jì)算機(jī)控制軟件控制著電氣牽引部分的許多板塊，各個(gè)部分也執(zhí)行著不同的任務(wù)，使電氣牽引形成了巨大的網(wǎng)狀化結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的整體發(fā)展。

1.2 主要元件

電氣元件需要在不斷的磨練整合當(dāng)中增加各個(gè)元件的整體性與一致性。電氣牽引技術(shù)中主要的元件包括受電器、斷路器、接口電器等。

（1）受電器。電氣牽引技術(shù)中的主要元件就是受電器，現(xiàn)代軌道交通如果要正常運(yùn)行，那就需要按照規(guī)定達(dá)到第三穩(wěn)定滑動(dòng)的要求，就必須保證受電器能夠在電氣牽引中充分的發(fā)揮出自己的作用來(lái)，對(duì)自身的性能要求是非?？量痰?。對(duì)于受電器的壓力也要有充分的保障，不能過(guò)大也不能過(guò)小，必須適度，只有壓力保持平穩(wěn)，才能在不斷加速的過(guò)程中使得電氣牽引的受力平衡，處于安全的范圍內(nèi)。由于電氣牽引技術(shù)的受力與受電器有著密不可分的關(guān)系，因此若想使得受電器的強(qiáng)度跟性能能夠正常運(yùn)作，那么就必須要保證所受到的牽引力是平衡的。

（2）斷路器。斷路器，在現(xiàn)代軌道交通中具有很大的發(fā)展空間，它能夠在故障的情況下及時(shí)防止隱患的發(fā)生。隨著社會(huì)的發(fā)展，電氣牽引技術(shù)越來(lái)越信息化，斷路器的發(fā)展也越來(lái)越受到重視。它在電氣牽引技術(shù)上發(fā)揮著很大的作用，在電流上升時(shí)能夠及時(shí)的降低制動(dòng)分段時(shí)間，在安全性方面有了一定的保障，斷路器的發(fā)展促進(jìn)了電氣牽引技術(shù)整體上的發(fā)展。

（3）接口電器。接口電器是全方面的控制電氣牽引的組成部分，它需要滿足電氣牽引技術(shù)的各方面的需求，由于軌道交通電氣牽引中特別容易出現(xiàn)使得接口電器匹配不當(dāng)?shù)那闆r，所以應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定來(lái)選擇接口電器使電氣牽引與現(xiàn)代軌道保持一致，才能加速電氣牽引技術(shù)的發(fā)展。

1.3 電動(dòng)機(jī)的交流式牽引

在電氣牽引技術(shù)的前進(jìn)發(fā)展中，電動(dòng)機(jī)的進(jìn)步功不可沒(méi)，它能夠在現(xiàn)代軌道交通中提供交流式的牽引，充當(dāng)著極其重要的角色。隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，電氣牽引技術(shù)對(duì)整個(gè)現(xiàn)代軌道交通的發(fā)展起著很重要的作用。為了使其可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)科研單位組織人力物力不斷地投入到學(xué)習(xí)當(dāng)中，為使電動(dòng)機(jī)的工作更加穩(wěn)定，科學(xué)家們努力研究此方面的技術(shù)，促進(jìn)電氣牽引技術(shù)的快速高效發(fā)展。

2 現(xiàn)代軌道交通電氣牽引系統(tǒng)

牽引系統(tǒng)作為現(xiàn)代軌道交通電氣牽引技術(shù)發(fā)展的根本，兩者需要在一定程度上的互相配合，才能獲得快速發(fā)展。根據(jù)電氣牽引技術(shù)的要求，軌道交通車輛在電氣牽引系統(tǒng)方面做出了一定的規(guī)范。（1）規(guī)范了電氣牽引技術(shù)的恒定牽引力，控制在一個(gè)固定的變化范圍之中，以保持電氣牽引技術(shù)的穩(wěn)定性。（2）設(shè)定了牽引的系列條件，為使軌道交通不同的狀況下都能夠達(dá)到額定速度，于是依據(jù)車輛的荷載自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)電氣系統(tǒng)的牽引力做出了規(guī)范性的調(diào)節(jié)。（3）實(shí)行電制動(dòng)特性，為了使得軌道交通的運(yùn)行能夠保持平衡，制定相應(yīng)的電制動(dòng)力來(lái)保障其穩(wěn)定速度。由此可見(jiàn)，電氣牽引技術(shù)與軌道交通電氣牽引系統(tǒng)的配合是非常密切的。隨著現(xiàn)代軌道交通車輛的發(fā)展，越來(lái)越需要通過(guò)電氣牽引技術(shù)與電氣牽引系統(tǒng)這兩者的高度來(lái)促進(jìn)電氣牽引技術(shù)的飛速發(fā)展。

3 現(xiàn)代軌道交通牽引中的電氣控制

在現(xiàn)代軌道交通的發(fā)展中，各個(gè)環(huán)節(jié)的相互配合是至關(guān)重要的，電氣控制技術(shù)是整體快速發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。在電氣牽引中，牽引逆變器作為整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分之一，主要作用是通過(guò)IGBT的順序?qū)P(guān)斷，將直流電壓轉(zhuǎn)換為可調(diào)頻率、可調(diào)幅值的三相交流電，并輸送給牽引電機(jī)。IGBT作為牽引逆變器中主要開(kāi)關(guān)元器件，隨著其技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，牽引逆變器的容量和性能得到了很大提升提高，并且代表了軌道交通車輛牽引逆變器的發(fā)展方向。如果各個(gè)環(huán)節(jié)都要正常運(yùn)行，那么就需要加強(qiáng)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制，通過(guò)傳動(dòng)控制單元來(lái)實(shí)施控制策略，采用異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制、粘著控制軟件和交流傳動(dòng)模塊化設(shè)計(jì)硬件，完成對(duì)IGBT逆變器暨交流異步牽引電機(jī)的實(shí)時(shí)控制、粘著控制、制動(dòng)斬波控制，同時(shí)具備故障保護(hù)功能、故障自診斷功能和一定程度的故障自動(dòng)排除等功能。具有如下優(yōu)點(diǎn)：采取再生制動(dòng)，節(jié)約能源，對(duì)環(huán)境污染??；轉(zhuǎn)矩直接控制牽引電機(jī)，具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；控制系統(tǒng)數(shù)字化、微機(jī)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化等。

4 電力牽引技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

電力牽引技術(shù)的發(fā)展使得我國(guó)的交通運(yùn)輸有了整體性的進(jìn)步，它有著很多優(yōu)點(diǎn)：（1）電力牽引為非自給式牽引動(dòng)力。這類車輛不是通過(guò)燃料來(lái)給車輛提供動(dòng)力，而是通過(guò)牽引力來(lái)使得車輛獲得前進(jìn)的動(dòng)力。車輛的總功率大，自身質(zhì)量小等特點(diǎn)都使得車輛具有啟動(dòng)快、加速快等優(yōu)勢(shì)，能夠滿足鐵路和城市現(xiàn)代軌道交通的各種要求，給人們的生活帶來(lái)了很大的便捷性，有了軌道交通之后，人們出現(xiàn)的時(shí)間消耗將大大減少。（2）電力牽引可有效降低運(yùn)營(yíng)成本。（3）電力牽引車輛噪音小，污染小。通過(guò)電力牽引的車輛不會(huì)像現(xiàn)在汽車那樣造成尾氣污染，而且運(yùn)行的噪音減小很多，有利于社會(huì)和諧及人們的身體健康，同時(shí)也為城市增添了一道別樣的風(fēng)景線。（4）電力牽引技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)各個(gè)組成環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào)，共同作用，但各個(gè)組成環(huán)節(jié)又都是獨(dú)立的電氣系統(tǒng)，通過(guò)這些相互獨(dú)立的系統(tǒng)共同作用而組成一個(gè)整體。電力牽引技術(shù)在走向自動(dòng)化和信息化的道路上一直前進(jìn)著，為交通運(yùn)輸這一行業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，電氣牽引技術(shù)是我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)獲得飛速發(fā)展的基礎(chǔ)，若要有更好的發(fā)展前景，就需要在這方面做出更多的努力。加強(qiáng)自身的綜合能力，通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)、消化、吸收，創(chuàng)造屬于自己的技術(shù)并積極運(yùn)用實(shí)際中去，這樣才能促進(jìn)軌道交通的發(fā)展。

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