祝捷 李國(guó)良
摘要:現(xiàn)代軌道交通運(yùn)輸工作中,電氣牽引技術(shù)是其中一個(gè)非常重要的技術(shù)環(huán)節(jié),在軌道交通電氣牽引系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色,不但如此,電器牽引技術(shù)還存在另外一項(xiàng)重要的功能,可以為軌道交通提供出更加合適的功力。電氣牽引技術(shù)自身具有較強(qiáng)的可控制性,在實(shí)際的工作過程中,可以有效轉(zhuǎn)化為車輛的穩(wěn)定制動(dòng),為車輛提供了較高的安全性和可控性,以實(shí)現(xiàn)軌道車輛在運(yùn)行過程中穩(wěn)定的制動(dòng)和減速,防止車輛出現(xiàn)不良的意外事故問題,同時(shí)保障乘客的人身安全。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代軌道交通;電氣牽引;技術(shù)
一、軌道交通電氣牽引技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
軌道交通的發(fā)展一直是保持我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要力量,目前我國(guó)軌道交通裝備制造業(yè)已經(jīng)形成了自主研發(fā)、配套完整、設(shè)備先進(jìn)、規(guī)模經(jīng)營(yíng)的集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和服務(wù)于一體的軌道交通裝備制造體系,包括電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、動(dòng)車組、鐵道客車、鐵道貨車、城軌車輛、機(jī)車車輛關(guān)鍵部件、信號(hào)設(shè)備、牽引供電設(shè)備、軌道工程機(jī)械設(shè)備等10個(gè)專業(yè)制造系統(tǒng)。我國(guó)牽引變壓器設(shè)計(jì)、制造技術(shù)已取得長(zhǎng)足進(jìn)步,逐步與國(guó)外牽引變壓器技術(shù)接軌,極大地滿足了電力牽引總體線路對(duì)牽引變壓器的需求,滿足了電力機(jī)車及動(dòng)車組用戶的要求,為我國(guó)電氣化鐵路的發(fā)展作出了積極貢獻(xiàn)。在市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)方面,我國(guó)電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)變壓器設(shè)備的需求主要來(lái)源于高速鐵路、普通鐵路及城市軌道。近年來(lái),我國(guó)不斷加大對(duì)高速鐵路投資,因此在高鐵中應(yīng)用電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)變壓器設(shè)備的需求較多。值得一提的是,來(lái)自軌道交通的應(yīng)用需求正快速增長(zhǎng)。隨著高鐵及城市軌道交通建設(shè)進(jìn)一步加速,相關(guān)需求還將進(jìn)一步提升。
二、城市軌道交通技術(shù)特點(diǎn)。
(一)運(yùn)輸能力。城市軌道交通由于高密度運(yùn)轉(zhuǎn),列車行車時(shí)間間隔短,行車速度高,列車編自叻兩數(shù)多而具有較大的運(yùn)輸能力。
(二)準(zhǔn)時(shí)性。城市軌道交通由于在專用行車道上運(yùn)行,不受其他交通工具干擾,不產(chǎn)生線路堵塞現(xiàn)象并且不受氣候影響,是全天候的交通工具,列車能按運(yùn)行圖運(yùn)行,具有可信賴的準(zhǔn)時(shí)性。
(三)速達(dá)性。與常規(guī)公共交通相比,城市軌道交通由于運(yùn)行在專用行車道上,不受其他交通工具干擾,車輛有較高的運(yùn)行速度,有較高的啟、制動(dòng)加速度,多數(shù)采用高站臺(tái),列車停站時(shí)間短,上下車迅速方便,而且換乘方便,從而可以使乘客較快地到達(dá)目的地,縮短了出行時(shí)間。
(四)舒適性。與常規(guī)公共交通相比,城市軌道交通由于運(yùn)行在不受其他交通工具干擾的線路上,城市軌道車輛具有較好的運(yùn)行特性,車輛、車站等裝有空調(diào)、引導(dǎo)裝置、自動(dòng)售票等直接為乘客服務(wù)的設(shè)備,城市軌道交通具有較好的乘車條件,其舒適性優(yōu)于公共電車、公共汽車。
(五)安全性。城市軌道交通由于運(yùn)行在專用軌道上,沒有平交道口,不受其他交通工具干擾,并且有先進(jìn)的通訊信號(hào)設(shè)備,極少發(fā)生交通事故。
三、軌道交通車輛的電氣牽引技術(shù)
(一)控制系統(tǒng)。在軌道交通車輛的運(yùn)行過程中,電氣牽引技術(shù)主要是通過計(jì)算機(jī)軟件,對(duì)整個(gè)電梯牽引控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行掌控,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)軌道車輛的整個(gè)運(yùn)行模式進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)了軌道車輛運(yùn)行的信息化控制模式。運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)軌道交通車輛進(jìn)行相應(yīng)的控制,主要的工作優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)良好的自我控制和自我檢測(cè)等良好的工作性能,通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)軌道車輛的有效掌控,可以在運(yùn)行過程中保證車輛更加平穩(wěn)和安全,在軌道車輛的工作過程中,電器牽引技術(shù)發(fā)揮出了至關(guān)重要的作用,主要是通過多個(gè)危機(jī)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行同步控制,以此來(lái)達(dá)到良好的牽引工作水平。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的有效控制,可以有效實(shí)現(xiàn)軌道交通車輛的自主控制工作,在信號(hào)處理器的工作條件下,對(duì)軌道車輛的運(yùn)行速率以及運(yùn)行的模式進(jìn)行有效的調(diào)控,同時(shí)還可以對(duì)其他附屬工作項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行有效的控制,比如通信系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等,通過電器件技術(shù)多個(gè)模塊的同步控制,讓整個(gè)電器牽引工作實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化和信息化,保證軌道交通車輛具有更高的集成化功能。
(二)電氣牽引技術(shù)中的主要元件。受電氣是電氣牽引技術(shù)中非常重要的構(gòu)成元件,該元件的性能標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較高,要想保證受電氣的工作優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái),必須在第三軌道滑動(dòng)的要求范圍之內(nèi)來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。在提高軌道交通車輛速率過程中,受電氣所受到的壓力需要保證在合適的范圍之內(nèi),這樣才可以充分保證電氣牽引系統(tǒng)工作的有效性和安全性,防止軌道交通車輛受到外部的摩擦力較大形成不良的損壞。電氣牽引技術(shù)的速率直接關(guān)系到了受電氣的工作安全性和穩(wěn)定性,只有充分保證受電氣的工作性能和工作穩(wěn)定性,才可以實(shí)現(xiàn)更加安全平穩(wěn)的牽引力。當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)將具有自動(dòng)調(diào)控能力的受電氣,有效地引入了軌道交通車輛的電氣牽引技術(shù)中,同時(shí)和電氣遷移技術(shù)之間做好了有效的工作銜接,避免受電氣的壓力過大而產(chǎn)生不良的損壞。
四、現(xiàn)代軌道交通電氣牽引控制系統(tǒng)
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,交通擁堵等問題已成為城市發(fā)展過程中亟待解決的關(guān)鍵問題。由于軌道交通具有運(yùn)力大、速度快、污染輕以及安全性好等特點(diǎn),已經(jīng)成為一種十分重要的城市交通工具。牽引電傳動(dòng)系統(tǒng)是軌道交通車輛的核心,其控制與調(diào)制方法是軌道交通車輛研究的重點(diǎn)方向。
對(duì)于控制方法,為了獲得良好的動(dòng)態(tài)特性,軌道交通車輛牽引電傳動(dòng)系統(tǒng)通常采用矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制。由于基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制對(duì)于勵(lì)磁控制和轉(zhuǎn)矩控制的解耦最為徹底,控制性能較好,從而在軌道交通牽引電傳動(dòng)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
對(duì)于調(diào)制方法,由于軌道交通車輛使用的電流和功率都很大,且其牽引逆變器常采用自然風(fēng)冷,必須設(shè)法減小開關(guān)損耗,因此其逆變器的開關(guān)頻率通常較低。同時(shí),軌道車輛運(yùn)行速度變化范圍較寬,從而使載波比變化較大。當(dāng)載波比較小時(shí),應(yīng)當(dāng)使用同步調(diào)制,否則將導(dǎo)致電機(jī)諧波電流和諧波轉(zhuǎn)矩顯著增大。另外,為了提高電壓利用率,當(dāng)電機(jī)進(jìn)入弱磁區(qū)時(shí)應(yīng)當(dāng)采用單脈沖調(diào)制。
五、結(jié)束語(yǔ)
在現(xiàn)代軌道交通車輛的運(yùn)行過程中,需要對(duì)電氣牽引技術(shù)加以有效的運(yùn)用,有效保證軌道交通車輛的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性,對(duì)保證人們?nèi)粘3鲂邪踩灿兄匾谋U稀?/p>
參考文獻(xiàn):
[1]王辰瑜.淺析現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術(shù)[J].中國(guó)設(shè)備工程,2018(14):435-436.
[2]潘振軒.論現(xiàn)代軌道交通車輛電氣牽引技術(shù)[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),2017(30):230-231.