动车组牵引控制系统浅析

宫旭颖 宋吉卿

摘要：随着我国高速轨道行业的快速发展，对于车辆运行状态的研究一直在深入。列车牵引系统作为动车组列车最为重要的系统之一，系统的可靠性直接决定了车辆运行的安全性与稳定性。本文通过对目前动车组列车牵引系统的现状进行讨论，分析列车牵引系统的可靠性。

关键词：动车组;牵引系统;可靠性

1.研究背景

隨着我国“八纵八横”战略的提出，我国高速轨道行业将迎来新一轮的迈进式发展。尤其是近几年高速动车组列车速度等级不断提升，载重量也越来越大，对于列车运行质量提出了更高的要求。牵引控制系统作为动车组列车十大关键技术之一，系统的可靠性一直是研究的重难点。结合当下先进的控制理论及方法，深入研究动车组牵引控制系统，将牵引系统可靠性有效的提升是整体保证动车组列车安全稳定运行的一大突破点。本文通过对当下动车组列车牵引控制系统的现状进行讨论，分析列车牵引系统的可靠性。

2.牵引控制系统

牵引控制系统被称为动车组列车十大关键技术之一，其作为动车组列车动力的输出单位，也是与高压弓网协同工作的重要部分，对于车辆的安全稳定运行具有十分重要的作用。动车组列车的牵引系统一般采用“交-直-交”的传动结构，牵引系统输入的交流电源与输出的交流电源之间相互独立，整个过程可以分为交-直流变换和直-交流变换两个部分。“交-直”的转换过程被称为整流过程，利用网侧单相三电平脉冲整流器将变压器二次侧输出的单相交流电转换为稳定的直流电;“直-交”过程被称为逆变过程，通过三电平逆变器将平直的直流电转换为频率、电压均可调的三相交流电。某动车组列车牵引系统主电路结构原理图如图1所示。

整个牵引系统实现了电能与机械能的转化，最后由牵引电机输出转速跟扭矩为车辆前进提供牵引力。除此之外，动车组列车都带有再生制动的功能，当列车制动时电机转变成发电机将制动能量收集，整个牵引系统能量流动如图2所示。

3.牵引系统可靠性分析

牵引系统采用“交-直-交”牵引传动系统，其中包括受电弓、牵引变压器、网侧三电平变流器、中间环节、三电平逆变器、牵引电动机和齿轮传动等部件共同组成，整理牵引系统工作模块，得到工作可靠性框图如图3所示。根据框图分析，动车组列车牵引系统可靠性具有抗风险的能力，当任何一路出现问题，其他线路依旧能够维持基本的连通状态，持续为车辆提供牵引力。若要有效的提高车辆的牵引可靠性，可以从增加备用线路的方向考虑。

4.总结

随着我国高速动车组列车运行速度的不断升级，列车牵引系统越来越受到人们的关注。列车牵引系统是车辆从弓网获取电能转化为机械能的主要系统，为车辆运行提供了必要的牵引力。本文通过对列车牵引控制系统的讨论，阐述了列车牵引系统的组织构成及能量流动情况，分析了列车牵引系统的可靠性状态。

参考文献

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