劉偉中

昆明地鐵運營有限公司 云南昆明 650000

1 概述

電力牽引是一種以電能為動力的牽引方式。地鐵電力牽引系統(tǒng)的工作原理就是地鐵運行過程中由架空線處獲取電能并將其調(diào)壓變換后輸送給車組的牽引電動機，由牽引電動機將電能轉(zhuǎn)換成機械能，進而驅(qū)動車輛前行。

地鐵車輛的電氣牽引控制系統(tǒng)是由牽引電器和列車電路構(gòu)成的。牽引電器包括：受流器、牽引電機、傳動控制裝置、其他牽引電力電子轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)。列車電路包括：主電氣回路、輔助電路、控制電路?，F(xiàn)在微型計算機控制己代替了傳統(tǒng)使用的模擬電路廣泛應(yīng)用于控制電路。它可根據(jù)司機的操作和牽引回路的狀態(tài)及相應(yīng)信號調(diào)節(jié)斬波器，對各接觸器、繼電器、電磁閥、發(fā)光二極管等發(fā)出指令，達到所要求的恒流牽引、電阻制動及再生制動等控制。目前，軌道交通車輛電力牽引方式主要分為直流傳動和交流傳動兩種。

2 運行安全保障

在地鐵車輛的牽引系統(tǒng)當中，其構(gòu)成部分主要就包括了一系列的設(shè)備與各項電路系統(tǒng)，要保障牽引系統(tǒng)的而穩(wěn)定運行就必須要確保這些設(shè)備與電路處于良好的運行性能狀態(tài)下，在眾多的設(shè)備類型中，制動裝置地鐵車輛在減速與停車時所必須要用到的一種制動設(shè)備，因此其對于保障地鐵車輛的安全運行意義重大。通常而言，在城市地鐵車輛內(nèi)基本采用的都是電制動形式，總的來說就包括了再生制動和電阻制動兩類，另外還有輔助的機械制動方式，通過多種手段來最大程度的確保地鐵車輛能夠得到及時、精準的制動，借助于車輛制動系統(tǒng)可實現(xiàn)對車輛運行速度的精準控制，對車輛制動力亦可做到高效化的調(diào)節(jié)，由此也便能夠確保地鐵車輛在實際的運行過程當中可安全停車，并且也可在遭遇緊急情況時能夠及時制動，避免重大安全事故的發(fā)生。

3 對地鐵車輛電氣牽引系統(tǒng)的電氣控制

3.1 牽引控制

當?shù)罔F車輛處于運行狀態(tài)中時，其中的制動裝置經(jīng)常會發(fā)出各種操作指令，并傳送到牽引逆變器當中，在接受指令之后，牽引逆變器就會聯(lián)合制動控制裝置根據(jù)相應(yīng)的指令信號，進行具體的牽引控制工作。但是在實際操作過程中，由于系統(tǒng)的作用，車輛的運行速度通常會有一定的限制，地鐵車輛的運行速度一旦超過相應(yīng)的允許標準時，系統(tǒng)也會自動降低地鐵車輛的牽引力，并將牽引力切斷，一直到地鐵車輛的運行速度恢復(fù)到正常狀態(tài)后，車輛的牽引力才會重新連接回來。此外，即使地鐵車輛中沒有設(shè)置自動控制系統(tǒng)，車輛依然能夠發(fā)揮出相應(yīng)的限速工能，一般車輛在運行過程中遇到坡道區(qū)域時，經(jīng)常會將高速行駛模式自動開啟，從而讓地鐵車輛在坡道位置時依然能夠保持和平道中的相同速度，從而促進車輛的順利運行。地鐵車輛中通常設(shè)置有高壓母線斷路器和母線線路，而設(shè)置目的就是保證地鐵車輛能夠順利通過地鐵線路中各種架空線電區(qū)。

3.2 交流傳動控制

地鐵車輛中的牽引控制主要是由牽引變流來引導(dǎo)進行的，這種技術(shù)也是以大功率半導(dǎo)體部件為基礎(chǔ)的，除此之外，牽引技術(shù)經(jīng)常使用的還有隔離技術(shù)、冷卻技術(shù)、光纖傳輸技術(shù)、疊壓低感技術(shù)等多種方式，在地鐵車輛的牽引系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的作用，通過合理運用各種牽引技術(shù)能夠促進地鐵的安全運行，

提高地鐵的運行效率，實現(xiàn)有效的牽引控制，同時還能準確轉(zhuǎn)換直流電。而牽引變流技術(shù)在使用過程中可以通過水來進行冷卻，隨后在經(jīng)過冷卻風和散熱管道對牽引系統(tǒng)進行降溫處理，在最大程度上降低系統(tǒng)的壓力，提高車輛的制動效率。對逆變器進行冷卻主要是通過熱管散熱器來進行的，并通過液態(tài)媒介的狀態(tài)轉(zhuǎn)化來釋放和吸收內(nèi)部熱量。這種通過液態(tài)媒介的蒸發(fā)、冷凝現(xiàn)象來排放熱量的方式，能夠?qū)Νh(huán)境保護發(fā)揮巨大的效用，同時組成結(jié)構(gòu)也比較簡單，具體的維護運行工作能夠節(jié)省很多時間。此外，交流傳功技術(shù)同樣能夠促進地鐵中電氣系統(tǒng)的順利進行，電氣系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的安全保障。交流傳動控制其實就是逆變器中的一種集合技術(shù)，通過故障診斷技術(shù)、參數(shù)識別技術(shù)、粘著控制技術(shù)和電機控制技術(shù)的有機結(jié)合，實現(xiàn)對電流的全面控制。在地鐵車輛行駛過程中，還會遇到各種復(fù)雜問題，在這種狀況下只需要通過交流傳動技術(shù)就能順利解決各種問題，促進地鐵的順利運行。

3.3 制動控制

地鐵交通車站之間往往距離較短，運行過程小的調(diào)速和停車都比較頻繁。為了提高列車的運行速度，必須使其起動提速快、制動距離短。因此地鐵車輛的牽引系統(tǒng)制動應(yīng)具備如下性能：（1）制動靈活、制動迅速，制動和緩解時前后部車輛沖擊小。（2）具有足夠的制動力，保證車輛在規(guī)定的制動距離內(nèi)安全停車。（3）應(yīng)盡量發(fā)揮動力制動能力，以減少對城市環(huán)境的污染和降低運行成本。

在制動工況時把牽引電動機變?yōu)榘l(fā)電機、通過輪對將列車動能變?yōu)殡娔堋＿@時牽引電動機軸上的反轉(zhuǎn)矩作用在機車動輪上形成電制動力，稱為電氣制動。采用這種制動可以提高列車運行速度，降低機車車輛輪箍閘瓦的磨損。城市軌道交通車輛一般均采用再生制動與電阻制動相結(jié)合的電制動優(yōu)先、空電聯(lián)合制動方式，保證在制動系統(tǒng)允許的條件下得到盡可能大的制動減速度。

總之，電氣牽引系統(tǒng)對于地鐵的正常運行來說具有重要的作用，也是地鐵運行中比不可少的內(nèi)容，能夠提高地鐵運行的安全性，從而對運行中的地鐵車輛形成一種有效的制動與牽引。為此在日檢測過程中，要加強車輛的檢修工作，同時還要熟練掌握制動控制和牽引控制，從而提高地鐵運行的安全性。