轨道交通车辆电气牵引技术探析

仵晓聪

（四川师范大学附属中学，四川 成都 610066）

轨道交通车辆电气牵引技术探析

仵晓聪

（四川师范大学附属中学，四川 成都 610066）

在我国城市规模化不断增长的同时，为了缓解城市交通的紧张状况，城市轨道交通逐渐在各大城市得到普及和应用。轨道交通车辆顺利运行的主要设施是电气牵引系统，所以，轨道交通车辆运行的稳定性和安全性会受到电气牵引技术的直接影响。主要探析了城市轨道交通车辆的电气牵引技术、电气牵引系统和轨道交通车辆在牵引中对电气的控制，以期加强轨道交通车辆对电气牵引技术的应用。

电气牵引技术；轨道交通车辆；电气牵引系统；牵引风险

轨道交通车辆的关键就是电气牵引技术，它可以提供轨道车辆运行所需要的功率，有很强的可控制性，能有效控制轨道交通车辆的启动、停止，且降速和提速都比较平稳，能有效避免牵引风险，保证轨道交通车辆通行的安全、稳定性。

1 轨道交通车辆的电气牵引技术

1.1 控制系统

在轨道交通车辆中，电气牵引技术是采用计算机对系统进行控制的，对轨道车辆的运行方式进行监控，实现控制方式的信息化。采用计算机来控制轨道交通车辆的优势是能够自控、自检，交流传感式的轨道交通车辆是使用计算控制系统的主要车辆，在其运行中的优势有更加明显的表现。在轨道交通车辆中，电气牵引技术要利用多重微机来实现自动控制，并使其达到高水平，而计算机控制系统能够对牵引信号的输出和输入做主动控制，从而在信号处理器指示下对车辆牵引实时控制。计算机控制系统的主要工作是对多项控制任务负责，比如通信、驱动等，对电气牵引技术的多个模块进行管控，使电气牵引网络化，并逐渐对所有轨道交通车辆实现管控，计算机控制系统本身具备对轨道交通车辆进行集成化牵引控制的能力。

1.2 电气牵引技术中的主要元件

1.2.1 电气牵引技术的受电器

受电器是主要元件之一，其性能要求很高，要保证其最大限度地将其性能优势发挥出来，要在第三轨道滑动要求之内。在提高轨道交通车辆速度的时期，受电器受到的压力应适度。只有这样，才能保证电气牵引受到的力在安全范围之内，以免轨道交通车辆受到的磨损过大。电气牵引技术的受力直接受到受电器的影响。只有确保受电器的性能和强度，才能保证平衡的牵引受力。如今，我国已经开始把具有自我调节能力的受电器积极引进到轨道交通车辆的电气牵引技术中，同时，与电气牵引技术做好稳定配合，以缓解受电器受到的压力。

1.2.2 电气牵引技术的接口电器

在电气牵引技术中，作为主要元件之一的接口电器，要符合需要，对电气牵引技术的应用实行全面控制。达不到适宜范围内的匹配度是轨道交通车辆电气牵引技术中容易出现的问题之一，严重影响了轨道交通车辆的运行安全，因此，需要依据电气牵引技术和轨道交通车辆的匹配关系来选择接口电器，保证接口电器的匹配度在适宜范围之内。

1.2.3 电气牵引技术中的断路器

断路器的作用主要是负责紧急阻断，发展前景良好。断路器在信息化电气牵引技术发展中，也占有了一定比例的市场，对缩短电气牵引技术制动分段时间，迅速调节轨道交通，防止电流出现阻断上升有非常好的作用。断路器对电气牵引技术进行了完善，并使电气牵引技术在轨道交通车辆中的应用得到了优化。

1.3 交流式牵引的电动机

电动机在电气牵引技术中有至关重要的作用，要想以电气牵引技术为核心为轨道交通车辆提供交流式牵引，就要保证电动机有较好的工作性能。轨道交通车辆在近几年的发展中，加大了电气牵引技术的应用，也对电动机的交流式牵引增加了压力。为了提高电动机使用的稳定性，我国已经投入大量的资金和技术来研究电动机的交流式牵引。为了满足电气牵引技术的正常使用要求，交流式牵引电动机的供电要由IBGT逆变来提供，使得电气牵引技术的水平得到提升。

2 电气牵引系统的应用

电气牵引技术的实施需要有电气牵引系统做好配合。轨道交通车辆有比较高的相似性，采用的是第三轨供电方式，要达到电气牵引技术在电路和运行方式上的应用水准就需要对电气牵引系统的水平进行提升。在电气牵引技术的要求下，轨道交通车辆对电气牵引系统的特性进行了以下规定：①电气牵引技术恒定引力范围应该保持在0～43.33 km/h，配合恒定的速度为43.33～65 km/h。一般情况下，345 kN是轨道交通车辆的大概恒定牵引力，230.5 kN是其大概的自然牵引力；②对轨道交通车辆电气牵引的运行进行设置，其依据是列车的荷载，可对电气系统的牵引力实行自动调节，制订出载荷范围内的牵引规范；③电制动力要配合电气牵引系统，保证稳定速度的电制动力，防止阻碍到轨道交通车辆的正常运行。电气牵引系统与电气牵引技术有非常密切的关系，电气牵引系统能够协助轨道交通车辆对电气牵引技术进行恰当运用，同时，电气牵引技术在电气牵引系统的配合下也能够有高水平的可靠性和优良性。

3 电气控制在车辆牵引技术中的应用

电气控制是电气牵引技术中必不可少的环节。在启动轨道交通车辆时，在电气牵引技术作用下利用电气控制转换电能和动能，约束轨道交通车辆连接的电网系统，保证电动马达的合理性，以免过度消耗电能功率。

牵引传动控制在轨道交通车辆牵引的电气控制中，是比较重要的一项。通常情况下，轨道交通的车辆都提前制订了运行方案，工作人员要严格依照运行方案实施车辆的通行。电气牵引技术能力取决于两站间的距离，并且要和轨道交通车辆的运行模式相匹配，所以工作人员要严格制订电气控制中牵引传动的相关要求，确保电气牵引技术具备断续工作的能力，保证轨道交通车辆运行通畅。我国目前在牵引传动控制上的技术还有所欠缺，较多依赖于国外的先进技术。国家要加大资金和技术投入，实现牵引传动的国产化设计，从而使我国轨道交通车辆牵引传动控制的水平得到大幅度提高。

4 结束语

随着城市交通压力的不断增加，轨道交通车辆迅速发展以缓解这一紧张状态。轨道交通车辆的传统牵引技术已经跟不上时代发展，需要做出改变提高电气牵引技术水平，实现轨道交通的飞速发展，保证轨道交通车辆的稳定、安全运行。电气牵引技术的发展需要从其控制系统、主要元件、交流式牵引机和电气控制、电气牵引系统等方面提高性能，有力保证对轨道交通车辆的稳定牵引，为人们提供安全放心的出行方式。

［1］朱东伟，张立军，高岩.关于城市轨道交通车辆电气牵引技术发展［J］.工程技术（文摘版），2016，18（07）.

［2］范忠林，赵晓华，廖益权.轨道交通车辆电气牵引技术的研究［J］.工程技术（文摘版），2016（08）.

U264.3

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.21.051

2095－6835（2017）21－0051－02

〔编辑：张思楠〕