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        動(dòng)車組牽引控制系統(tǒng)淺析

        2020-07-06 18:42:03宮旭穎宋吉卿
        青年生活 2020年15期
        關(guān)鍵詞:動(dòng)車組可靠性

        宮旭穎 宋吉卿

        摘要:隨著我國(guó)高速軌道行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)于車輛運(yùn)行狀態(tài)的研究一直在深入。列車牽引系統(tǒng)作為動(dòng)車組列車最為重要的系統(tǒng)之一,系統(tǒng)的可靠性直接決定了車輛運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。本文通過(guò)對(duì)目前動(dòng)車組列車牽引系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行討論,分析列車牽引系統(tǒng)的可靠性。

        關(guān)鍵詞:動(dòng)車組;牽引系統(tǒng);可靠性

        1.研究背景

        隨著我國(guó)“八縱八橫”戰(zhàn)略的提出,我國(guó)高速軌道行業(yè)將迎來(lái)新一輪的邁進(jìn)式發(fā)展。尤其是近幾年高速動(dòng)車組列車速度等級(jí)不斷提升,載重量也越來(lái)越大,對(duì)于列車運(yùn)行質(zhì)量提出了更高的要求。牽引控制系統(tǒng)作為動(dòng)車組列車十大關(guān)鍵技術(shù)之一,系統(tǒng)的可靠性一直是研究的重難點(diǎn)。結(jié)合當(dāng)下先進(jìn)的控制理論及方法,深入研究動(dòng)車組牽引控制系統(tǒng),將牽引系統(tǒng)可靠性有效的提升是整體保證動(dòng)車組列車安全穩(wěn)定運(yùn)行的一大突破點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)當(dāng)下動(dòng)車組列車牽引控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行討論,分析列車牽引系統(tǒng)的可靠性。

        2.牽引控制系統(tǒng)

        牽引控制系統(tǒng)被稱為動(dòng)車組列車十大關(guān)鍵技術(shù)之一,其作為動(dòng)車組列車動(dòng)力的輸出單位,也是與高壓弓網(wǎng)協(xié)同工作的重要部分,對(duì)于車輛的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的作用。動(dòng)車組列車的牽引系統(tǒng)一般采用“交-直-交”的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),牽引系統(tǒng)輸入的交流電源與輸出的交流電源之間相互獨(dú)立,整個(gè)過(guò)程可以分為交-直流變換和直-交流變換兩個(gè)部分?!敖?直”的轉(zhuǎn)換過(guò)程被稱為整流過(guò)程,利用網(wǎng)側(cè)單相三電平脈沖整流器將變壓器二次側(cè)輸出的單相交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電;“直-交”過(guò)程被稱為逆變過(guò)程,通過(guò)三電平逆變器將平直的直流電轉(zhuǎn)換為頻率、電壓均可調(diào)的三相交流電。某動(dòng)車組列車牽引系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。

        整個(gè)牽引系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化,最后由牽引電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速跟扭矩為車輛前進(jìn)提供牽引力。除此之外,動(dòng)車組列車都帶有再生制動(dòng)的功能,當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)變成發(fā)電機(jī)將制動(dòng)能量收集,整個(gè)牽引系統(tǒng)能量流動(dòng)如圖2所示。

        3.牽引系統(tǒng)可靠性分析

        牽引系統(tǒng)采用“交-直-交”牽引傳動(dòng)系統(tǒng),其中包括受電弓、牽引變壓器、網(wǎng)側(cè)三電平變流器、中間環(huán)節(jié)、三電平逆變器、牽引電動(dòng)機(jī)和齒輪傳動(dòng)等部件共同組成,整理牽引系統(tǒng)工作模塊,得到工作可靠性框圖如圖3所示。根據(jù)框圖分析,動(dòng)車組列車牽引系統(tǒng)可靠性具有抗風(fēng)險(xiǎn)的能力,當(dāng)任何一路出現(xiàn)問(wèn)題,其他線路依舊能夠維持基本的連通狀態(tài),持續(xù)為車輛提供牽引力。若要有效的提高車輛的牽引可靠性,可以從增加備用線路的方向考慮。

        4.總結(jié)

        隨著我國(guó)高速動(dòng)車組列車運(yùn)行速度的不斷升級(jí),列車牽引系統(tǒng)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。列車牽引系統(tǒng)是車輛從弓網(wǎng)獲取電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要系統(tǒng),為車輛運(yùn)行提供了必要的牽引力。本文通過(guò)對(duì)列車牽引控制系統(tǒng)的討論,闡述了列車牽引系統(tǒng)的組織構(gòu)成及能量流動(dòng)情況,分析了列車牽引系統(tǒng)的可靠性狀態(tài)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]楊易,電力電子技術(shù)與鐵路機(jī)車牽引動(dòng)力的發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016,(16):70-71.

        [2]馮曉云.電力牽引傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)[M].高等教育出版社,2009:20-21.

        [3]江程.動(dòng)車組牽引傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究[D].成都:西南交通大學(xué),2015:33-35.

        [4]譚喜堂,成林坤,朱琴躍等.牽引變流器優(yōu)化控制仿真研究[J].計(jì)算機(jī)仿真,2015,32(2):188-193.

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