城轨车辆牵引传动系统的设计
城市轨道车辆电力牵引实验台测控系统设计
引电机 的输 出轴上装有传感器提供转 速 、 矩信号 ， 转 各传感
器信 号经 变换和调理后集 中进入 虚拟 仪器测控平 台。
摩一 ～
控制 的要 求 。电流 、 电压的检 测直接 由变 频器 内部 互感器
输出 ， 均为霍 尔型。电流传感器采集精 度为 ０ ５％Ｆ ， ． Ｓ 量程
集通道 和信号输入类型 、 存储路径 等。运行过程 中， 过对 通 系统参数 的采 集进行故障判断 ， 当发 生过流 、 过压或参 数波
摘
要 ：介绍 了一种城市轨道车辆 电力牵 引实验 台， 对其 多参数采集 和实 时控制 的特点 ， 计了基于虚 针 设
拟仪器 的测控 系统 。系统 以工业计算机为核心 ， 用 Ｌｂ ＩＷ 语言编程 ， 采 ａＶＥ 对牵 引电机进行转 速闭环控 制 ， 并采集转 速量 ， 实时计算相应 的车辆运行速度和路段 ， 从而使负载 电机进行动态阻力加载 。系统实验结果
０ 引 言
况 下 牵 引动 态 特 性 的测 试 。
牵引传动系统工作特性的研究是城市轨道交通相关课
１ 城轨车辆电力牵引实验台的总体 结构 城市轨道 车辆电力牵引实验系统采用 ３ ０Ｖ工频交 流 ８ 电供电。在牵 引子系统 一侧 ， 流逆变单 元 内含 ５ ０Ｖ直 整 ４
流 母 线 ， 逆 变 后 对 牵 引 电机 进 行 Ｖ Ｖ 经 Ｖ Ｆ控 制 。牵 引 电 机
牵引系统--第2讲
城市轨道交通车辆牵引传动系统
电力牵引控制
定义：在轨道交通车辆中，用电动机驱动实现车辆牵引的传动控制方式。 作用：它是以牵引电机作为控制对象，通过控制系统对电动机的速度和牵引力
进行调节，满足车辆牵引和制动特性的要求。 类型：直流传动系统：采用直流（脉流）牵引电动机。
交流传动系统：采用交流（同步、异步）牵引电动机。 在城轨车上普遍使用交流传动牵引系统。
• 功能：可实现列车牵引和电电路制电动抗功器能和，电也容可滤完波成器向来前吸、收向牵后引的
方向转换。
供电网中直流电压的脉动波纹，使逆 变单元得到的直流成分更加平顺。
• 组成：由受流单元、保护装置（熔断器、高速断路器、隔离开
关）、线路接触器、电抗器、电容器、VVVF逆变单元、牵引电
机、回地装置等部分构成。
• 电制动工况：分为再生制动工况和电阻制动工况。 （1）再生制动工况：牵引系统进行再生制动时将列车动能转换为电能反馈到电网供其 他列车使用。 （2）电阻制动工况：制动能量不能向电网反馈时，电制动产生的电能将会消耗在制动 电阻上，列车动能转换为热能消散在大气中。
牵引箱
• 每辆动车一个牵引逆变器，在车体底架下安装。 • 每台牵引逆变器有一台TCU控制单元控制并驱动4台三相交流牵引电机，这些电机分别 驱动两个转向架的四个轴。 • 牵引逆变器是来自于ALSTOM的OptONIX系列，逆变器驱动并联联接的四个牵引电机。 • 牵引电机可以以功率消耗(牵引)或功率产生(制动)方式运行。这两个工作模式可以由牵 引逆变器来管理。 • 列车运行时，逆变器把从第三轨供电获得的直流电转变为调频调压的三相交流电。 • 当制动时，逆变器把电机产生的三相交流电转换成直流电。产生的能量回馈电网供其 他车辆使用。当网压太高，就不能吸收该能源时，机械制动就必须代替电制动。 • 为了实现电制动和机械制动之间的平滑过渡，在气制动引入期间，制动斩波器控制了 再生电源的降低(流进了制动过渡电阻)。
城轨车辆牵引传动系统的组成和原理—交流主电路的案例分析
牵引电机供电。在再生制动时以的相时间反常的数路及径放使电电电网阻吸值收。电机反馈的
能量。各环节电路及作用为： 由TIEZ接是S是触晶隔器闸离C管／C，K接F与地CZ电开是阻关过，C电C在压Z需构保要护成主电。电路
（1）充电限流环节 （2）VVVF逆变器
在接阻放受地。电电C由时当后斩B弓将TR直仍波升1为它流不、即器差起转环能DT的动、换1节消7电～主、到高发除流T要接D速生，6传8地功、过则断构感位能电晶D路成器置6压闸是器的构，。，管用闭斩用成经T于合以波Z。斩导电检后器其波通阻测，。器，直 为作流直防用电流止是路电制过在流路动大人牵通，的与引过用充流F工它C出电况Z来的放电将电调电流直流节。冲流差因制击电，为动使能以晶电滤检变闸流波测换管的接只地
2.“两动一拖（2M1T）”单元主电路原理
图2-44 两动一拖(2M1T)单元车主电路结构框图
图2-45 PA箱逆变器主电路
（三）交流主传动案例分析
图2-43 1C4M单元车交流主传动系统原理电路图
列车从受电弓 P 受流后，经过主熔断器 F 同时给两节车上的逆变器供电。
（三）交流主传动案例分析
制动斩波器的存在确保大部分的能量能反馈回电网， 同时又保护了电网上的其他设备。
（4）牵引控制单元DCU及逆变器保护监控单元UNAS
① 牵引控制单元结构 ② 牵引控制单元基本功能 ③ DCU基本工作原理 ④ UNAS基本功能 ⑤ DCU的PCB板功能描述
城市轨道交通车辆牵引系统
城市轨道交通车辆牵引系统
摘要：城市轨道交通车辆电气牵引系统是城市轨道交通车辆的重要组成部分，是列车运行的“心脏”，同时也是车辆耗能大户。据统计，牵引系统耗能约占城
市轨道交通车辆总能耗的1/2以上，因此如何降低列车牵引系统的能耗是城市轨
道车辆节能减排工作的重中之重。依托某地城市轨道交通线三期工程，在第列车
上装载永磁同步牵引系统（其余列车装载异步牵引系统），通过技术方案论证、
模拟计算、型式试验、装车试验、正线测试等方法，实现城市轨道交通永磁同步
牵引系统的装车考核。通过永磁牵引系统在车辆减重、节能、乘客舒适性、低维
护成本等方面优异性的验证，推动城市轨道交通车辆关键技术的发展和应用。本
文介绍某地城市轨道交通8号线永磁同步牵引系统方案以及相关的试验结果。永
磁牵引系统运行情况良好，节能效果突出，在地区的示范应用对永磁同步牵引技
术的推广具有重大意义。
关键词：某地城市轨道交通8号线；永磁同步牵引系统；永磁电机；
1永磁同步牵引系统概述
列车采用+Tc-M-T-M-M-Tc+的3动3拖编组方式，其中Tc车配有两台受流器，M车配有4台受流器。每辆Tc车上配置一台司机控制器，司机可通过操纵司机控
制器驱动列车向前/向后牵引或制动。由永磁同步牵引电机、牵引逆变器（包含DCU）、高压电器箱、电抗器、接触器箱、过压吸收电阻等组成。牵引工况下，
牵引逆变器将从第三轨取得的直流电逆变成变压变频的三相交流电，给两个动力
转向架上的4台永磁同步牵引电动机供电。永磁同步牵引电动机则通过电能和机
械能的变换将电能转换成驱动列车运行的牵引力。电制动时，永磁同步牵引电动
城市轨道车辆自牵引技术的应用与探讨
城市轨道车辆自牵引技术的应用与探讨
发布时间：2021-05-11T08:34:38.749Z 来源：《中国科技人才》2021年第8期作者：李贵修
[导读] 城市轨道交通是现代化大城市便捷的交通方式，是城市运输的“主动脉”，相较于传统的公共交通系统，它的优势较为明显，因此在城市建设中成为了重点发展的方向。
中车长春轨道客车股份有限公司 130000
摘要：作为一种现代化的城市客运手段和便捷的出行方式，轨道车辆由于其安全可靠、运输容量大、时效性高、节能减排等优势受到越来越多的关注。电气牵引不仅能够让轨道交通车辆运行功率符合要求，还能够有效实现对轨道车辆的控制，对于现代轨道交通车辆运行过程中的可靠性和稳定性提高具有显著的意义。由于轨交技术日新月异的发展及应用场景和容量的不断扩容，在其牵引设计和应用中也面临着更多的机遇与挑战，本文通过分析自牵引技术发展情况，及技术演进趋势，提出了与之相符合的系统优化设计，并对其后续应用开展了进一步探讨。
关键词：轨道车辆；牵引技术；应用探讨
引言：
城市轨道交通是现代化大城市便捷的交通方式，是城市运输的“主动脉”，相较于传统的公共交通系统，它的优势较为明显，因此在城市建设中成为了重点发展的方向。电气牵引技术作为城市轨道车辆关键技术，对于轨道车辆的运输能力、安全可靠、灵活控制起着重要的作用。随着机车牵引技术的发展，其高集成、低功耗、简单化发展日益成熟，但在现实应用中由于地域和场景的不同，其实现有一定的差异，必须根据综合应用需要做出相应改进性设计，不断提高自主可控的技术研发能力，为城市运输发展提升做出贡献。
城轨车辆电传动系统主要问题分析
城轨车辆电传动系统主要问题分析
摘要：现当今，为进一步提升城轨车辆的运行稳定性，采用一维与三维相结合的方法开展城轨车辆电传动系统减速机构热特性研究。利用一维软件快速计算减速机构各润滑冷却孔口出口压力和流量，以及功率损失和热量传递路径，作为三维软件的仿真边界条件;利用三维软件仿真润滑流场和温度场，得到减速机构温度分布情况。分析城轨车辆电传动系统机械构件热特性研究流程，研究过程充分显示了一维与三维软件相结合的仿真方法在齿轮热特性分析中的有效性，提升了仿真结果精度，缩短了仿真时间，为城轨车辆电传动系统热特性研究提供了技术参考。
关键词：城轨车辆；电传动系统
引言
电传动车辆要保证在各种复杂地形环境的通过性，既要具备一定的爬坡越野能力，又要保证高速巡航及追击能力，因此需要轮毂电机具有较高的峰值转矩和良好的扩速能力。同时，轮毂电机为非簧载质量，而且车轮空间有限，对轮毂电机体积和质量要求极其苛刻。因此，高转矩密度轮毂电机的技术突破和创新研究是目前亟待解决的问题。
1系统介绍与问题描述
由电力电子连接所构建的机电复合传动直流微电网系统,凭借电力电子装置在电能形式及其参数变换方面的灵活性,深刻地改变着电传动城轨车辆的动态特征,与电传动城轨车辆的机动性能形成了强耦合的关系。电传动城轨车辆功率密度要求高、体积受限、车辆电池储能占比小,导致微电网容性不足。车辆工况转换频繁、载荷冲击大对系统的动态稳定性提出了更高的要求。因而在电力电子化程度不断加深的情况下,城轨车辆系统运行稳定性问题的基础理论和关键技术都面临着巨大挑战,亟需开展机电复合传动直流微电网系统暂态稳定性问题的分析方法研究。从电传动城轨车辆运行实践中梳理了电传动城轨车辆源-网-荷电力电
城轨车电传动系统技术方案设计
收稿 日期 ：２０１６—０３—１０
１２
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｃｈｅｍ ｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｒａｉｌ ｃａｒｓ’ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｒ ｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ
ＺＨＵ Ｘｉａｏ－ｑｉｎｇ
（Ｃｈｉｎａ ＣＮＲ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄａｌｉａｎ １ １６０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｔｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｃｉｅｔｙ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｌｏｗ－ｃａｒｂｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ
ｍａｊｏｒ ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ｗｏｒｌｄ ｃｏｕｎｔｒ ｉｅｓ’ｔｒａｎｓｐｏｒｔ．Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｕｒｂａ ｎ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｈｙｂｒ ｉｄ ｐｏｗｅｒ ｔｏ ｄｒ ｉｖｅ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｉｌ ｔｒａｆｆ ｉｃ ｉｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ｏｕｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ａｎ ｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｕｒｂａｎ ｂｕｓｅｓ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ａ ｌａｒｇｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ，ｔｈｅ ｄｅｅｐｅｎｉｎｇ ｒｅｓｅａｒ ｃｈ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｒｉｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｎ ｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇ ｔｒａｃｔｉｏｎ ｄｒｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｕｒｂａ ｎ ｒａｉｌ ｔ ｒａ ｎ ｓｉｔ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｒ ｉｖｅ；Ｓｙｓｔｅｍ；Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ ；Ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ；Ｄｅｓｉｇ ｎ
城市轨道交通车辆第八章 电力传动与控制系统
电力传动与控制系统
第一节
概
述
一、城轨车辆电力传动系统的特点与发展
二、城轨车辆电力传动系统的分类
1. wk.baidu.com差频率控制
2. 矢量控制
3. 直接转矩控制
第二节
直流调阻车辆的传动与控制
1. BJ-4 型（DK16型）车辆传动系统的组成及功能
2. BJ-4 型（DK16型）车辆电力传动系统主回路原理
第三节
第四节
交流调压变频车辆的传动与控制
直流斩波车辆的传动与控制
1. BJ-6 型车辆主回路组成结构和工作原理
第三节
直流斩波车辆的传动与控制
2. 上海地铁一号线直流车辆传动与控制
第四节
交流调压变频车辆的传动与控制
上海地铁二号线、广州地铁、深圳地铁、南京地铁和武 汉轻轨等城轨车辆电力传动系统都已经采用了调压变频控制
方式。
下图是广州地铁二号线车辆三车单元牵引系统。从图上 可知，列车受电弓从接触网受流，通过高速断路器后，主要 分成三路
城轨车辆牵引电机—三相鼠笼型异步电机的结构
结构 | 其他
轴承：连接转动部分与不动部分，目前都采用滚动 轴承以减少摩擦。
风扇：冷却电机。
转子 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 转轴
支撑转子铁心和输出、输入机械转矩。
结构 | 其他
气隙：异步电机的气隙很小，中小型电机一般为0.2～2 mm。
端盖：安装在机座的两端，一般为铸铁件。端盖上的轴承室 里安装了轴承来支撑转子，以使定子和转子得到较好的同心 度，保证转子在定子内膛里正常运转。端盖除了起支撑作用 外，还起着保护定子、转子绕组的作用。
结构：定子、转子
定子 | 定子铁心
由内周有槽的硅钢片 叠成。
定子 | 定子绕组
构成电路部分，用来感 应电动势、流过电流、 实现机电能量转换。
定子 | 定子绕组
（a）Y形接法
（b）△形接法
定子 | 机座
固定和支撑定子铁心。
转子 | 转子铁心
由外周有槽的硅钢片叠成。
转子 | 转子绕组
构成电路部分，有笼型和绕线型两种绕组型式。
第一章 电机部分
第五节 三相鼠笼型异步电机的结构
城市轨道交通车辆的牵引传动系统主要有直流传动和交流
传动两大类：直流传动是指采用直流电机驱动的传动系统；交 流传动则是指采用交流电机驱动的传动系统。而交流传动系统 具有牵引力大、粘着利用好、制动性能优越以及维修量小等优 点，成为目前广泛采用的传动方式。而三相鼠笼式异步牵引电 动机是交流传动系统中非常关键的部分。
城轨车电传动系统技术方案设计
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环境 都 较理 想 ， 因此 本文 中灯具 维护 系数 设 置 为 １ 。 设 置完 参数 后 ， 作 “ 表 ” 操 报 菜单 的子 菜 单“ 开始 计 算 ” 即可 以进行 照 明计 算 。 图 ５是 地铁 车辆 内部照 明 ， 的照度计 算 结 果 。
●． ∞ Ｉ． ３３ ３． Ｏｒ ＾ ｏ． ７ ５ ７ ｌ ７； Ｏ． ｌ ．４ ２ ３ ｌ ４ ｌ ５． ３ ７ ｌ １ ∞ ｌ ０ －
铁 道 车 辆 第 ４ 卷 第 ６ ２ ０ ６ 期 ０８年 ６月
２ １ 网 侧 电 路 ．
表 ６ 辅 助 逆 变 器 主 要 技 术 参 数
额定 输 入 电压 额定 交 流输 出 电压 额 定 输 出频 率 ／ Ｈｚ 额 定 交 流 输 出 容量 ／ ＶＡ ｋ ７ Ｏ ｌ０ ０ ５ ～ ０ 额定输出电压 Ｉ ７０Ｖ Ｘ； ５ ３ ０ ２０Ｖ ＡＣ４ ０Ｖ／ ３ ５ ０ １ ４ Ｄ ７ ６Ｖ Ｃ ２ ．
铁道机车车辆牵引传动系统结构
第5章 牵引驱动装置
思考题：
1）轮对空心轴驱动装置中的六连杆机构具有哪些方向的 变位能力？
2）鼓形齿式联轴器与金属挠性板联轴器产生变位的基本 工作原理有何不同？它们的变位能力受什么限制？
H
第5章 牵引驱动装置的安装形式 2
一．作用
将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩， 利用轮轨的粘着机理，驱使车辆沿着钢轨运行。 (通过驱动装置将驱动力传递给轮对产生牵引力）
弹性吊杆 安全凸缘 联轴节 电动机速度 牵引电动机H
（安装在构架）
传感器
35
深圳地铁一号线长客17车辆转向架驱动装置
H
36
深圳地铁一号线株机18 车辆转向架驱动装置
H
37
19
驱动装置中的联轴器所起的基本作用为：
1）同心轴间力矩传递； 2）适应轴间的径向、轴向及偏角三向变
位； 3）提供驱动轴系必要的弹性，以降低传
30
10
横向安装的牵引电机的抱轴承
H
11
② 特点 结构简单，检修方便； 簧下死重量大——电机和驱动齿轮箱的重量之半属簧下 死重量，轮轨间的动作用力很大（且速度越高，轮轨动 作用力越大）； 牵引电机、轴承和牵引齿轮等工作条件恶劣； 由于其驱动扭转弹性很差，往往造成集电器过载甚至损 坏。
③ 适用于：运用速度较低的轻轨车辆（有轨电车）， 120km/h以下
铁道机车车辆牵引传动系统结构教学教材
挠性浮动齿式联轴节
1
2
结构：
由半联轴节（外齿轴套）、外筒（内齿套筒）和中间隔 板等组成。半联轴节的外齿和外筒的内齿始终相互啮合, 传递驱动扭矩。 运动：
可实现电机输出轴相对于（小）齿轮输入轴间的相 互跳动和转动，且运动很灵活，运动阻力很小，同时能 平顺传递电机驱动扭矩。在运动过程中，两个外筒就像 “树叶一样”漂浮在半联轴节的齿顶上——这就是“浮动” 一词的来历。同时电机输出轴和齿轮输入轴间除传 递扭矩之外也没有任何约束，再加上中间隔板两边设有 弹簧或橡胶，属于“挠性”连接。 其运动范围为：
③ 适用于：运用速度较低的轻轨车辆（有轨电车）， 120km/h以下
31
2. 弹性轴悬式驱动机构（160km/h以下）
弹性橡胶关节
六连杆机构 抱轴承 空心车轴
弹性轴悬式驱动机构原理图
①结构
与刚性轴悬式驱动机构相
比，只是在车轴和电动机
牵引电动机 弹性吊挂
抱轴承间加了一根空心 轴，而该空心轴两端通过 弹性元件（六连杆机构及
橡胶关节）与左右车轮相
连。而大齿轮与空心轴固
构架
结在一起。
②特点
车轴齿轮箱 小齿轮 大齿轮
与刚性轴悬式驱动机构基 本相同，只是轮轨动作用
力经弹性元件缓冲后再传
给齿轮和电动机，但结构
比较复杂。
由于空心轴弹性联轴器偏心转动，易带来附加垂向动载荷，对于高速运行存在3弊2 病
上海城轨车辆电力牵引传动系统及其控制
维普资讯 http://www.cqvip.com
洛 做 饥 孝辆 电 辛 引 伤 劲 善饶 殷 舆 利
上 海 市公 用 事业 学校 阎 国强
摘 要 简述 了城 市轨 道 车辆 电力 牵 引传 动 系统及 其 控 制技 术 的发展 过 程 ， 绍 了 目前 介 上海城 轨 车辆 采 用的 两大 类 电力 牵引传动 系统 及 其控 制 方 法 ， 出采 用先 进 的 交流 传动 系统 指 是 电力 电子技 术 、 计算机 技 术及异 步 电机控 制理 论发 展 的必 然趋 势 。 关 键词 ：城 轨车辆 电力牵 引传 动 直流传 动 交流传 动 控制 方法
上海城 轨 接触 网为直 流 １ ０Ｖ， 车辆 直 流 ０ 经 ５ 斩波 器输 出 电 压 可 调 电源 提供 给 直 流 牵 引 电动 机 。图 ３所 示 为直 流 斩 波 调 压 调速 的原 理 图 Ｊ ，
型晶体管（ Ｔ ） Ｇ Ｒ 到绝缘栅门极双极型晶体管 （Ｇ Ｉ． Ｂ） Ｔ 等的研制成功 ， 从而研制 、 开发 出了功率等级 不同的、 将驱动、 保护、 自我检测及功率输出集于
类： 一是 地 铁 一 号 线 首 批 １ ６列 电 动 列 车 （ Ｃ １ Ｄ ０
城轨 车辆 的 电力 牵 引 传动 系统 ， 其 驱 动 电 从 动 机看 ， 分为 直 流传 动 与 交 流 传 动 。城 轨 车辆 的 牵 引 电动 机长 期 以来 普遍 采 用 直 流 牵 引 电动 机 ， 其 控制方 式有 变阻 控制 和斩 波调压 控制 。变 阻 控 制 在老式 城市 轨 道 车 辆 上普 遍 使 用 ， 然结 构 简 虽 单 ， 由于 车辆 频 繁 启 动 和 制 动 ， 约 ２ ％ 的 电 但 使 ０
城轨车牵引系统设计研究
般来说城轨车辆系统包括六大子系统技术 。这六
大 子 系统 技术 分 别是 ：牵 引 系统 集成 技 术 、制动 系 统技
术、网络控制系统技术、旅客信息系统技术和车辆走行
系 统技 术 。这 些 子系 统 既相 互独 立又 互 相关 联 ，在 这些 系 统 技术 中 ，牵 引传 动 系统 是城 市轨 道 交通 车辆 的核心 技 术 、是 保证 车 辆 能在 一定 速度 等 级下 平稳 运行 的关键 部 分 ，也 是其 他 系统 技术 发 挥性 能 的有 力保 障 。牵 引系 统 性 能 的优劣 关 系到 列车 性 能是 否满 足 客户 及实 际 线路 的要求 。本文 结合 某 城市 城 轨车 牵 引系 统 的设计研 究 ， 介 绍 了城 轨车辆 的 电传 动 系统 特 性设 计 方法 ，分 析 了牵
式 中： Ｍ 一 列 车 总质 量 ｖ — — 列车速 度
坡 道 阻力 ：列 车运 行 基 本 阻力 ＋ 由列车 重 力 产 生 的
二 三 ］
图１ 列 车编 组 示意 图 ２ ． １ 车 辆基 本技 术 条件 本 文研 究 的列 车 为 四动 两拖 的车辆 编 组形 式 ，每 辆
１ 概 述
一
动车有 两个动力转 向架 ，每个动力转 向架安装一根动
轴 ，列车 在超 员Ａ Ｗ ３ 情 况下 总质 量 为３ ２ ６ ｔ 、超 员Ａ Ｗ ２ 情 况 下 的总 重量 为２ ９ ０ ｔ 、 自重 Ａ Ｗ Ｏ 情 况 下 的总 重 量为 ２ ０ ２ ｔ ； 列车 新轮 轮径 为 ８ ４ ０ ｍ ｍ 、 半磨耗 轮 径为８ ０ ５ ｍ ｍ（ 用 于性 能 计算 ） 、全磨耗 轮 径为 ７ ７ ０ ｒ ｒ ￣ 。
城市轨道交通车辆--电力牵引传动系统 ppt课件
ppt课件
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• 现在，国际电工委员会拟定的电压标准为600 V、750 V和 1500 V三种，后两种为推荐值。
• 我国国家标准也规定为750 V和1500V。
称为再生制动；或通过制动电阻，将机械能转化为热能。
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电能
牵
受
引
电
网
弓
牵引工况
牵引 变压器
变流器
整
逆
流
变
器
器
机械能
牵引 电动机
电能
制动工况
机械能
干线铁路车辆： 电气牵引时，25kV交流电经变压器降压后，经四象限变
流器变为直流电压，然后经三相逆变器变为交流三相电压， 给牵引电机供电，实现电能到机械能的转换。
网络吸取电能转变为驱动车辆所需的机械能，或者是将
车辆的机械能变为电能，对车辆实施电制动。
所以电力牵引系统以牵引电机为控制对象，通过对
电机牵引力和速度的调节，满足车辆牵引和制动特性的
需要。
齿轮传动箱
牵引电机
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车轴
车轮
3
轨道交通电力牵引系统主要类型
城轨车辆电力牵引交流传动控制系统的分析及故障排除设计
城轨车辆电力牵引交流传动控制系统的分析及故障排除
设计
城轨车辆电力牵引交流传动控制系统是城市轨道交通中重要的部件之一，负责车辆的电力牵引和传动。它通过对电机的控制来实现车辆的启动、停止、变速等功能。本文将对城轨车辆电力牵引交流传动控制系统进行分析，并提出故障排除的设计。
城轨车辆电力牵引交流传动控制系统主要由电机、逆变器、牵引变压器、牵引变流器、车辆控制器等组成。电机是系统的关键部件，通过传动
装置将电能转化为力，推动车辆运动。逆变器将直流电转换为交流电，为
电机提供电能。牵引变压器将高压电网的电能变成适合牵引电机使用的低
压电能。牵引变流器可以改变电机的转速，实现车辆的变速。车辆控制器
负责对整个系统进行控制和监测。
在进行故障排除设计之前，首先需要对城轨车辆电力牵引交流传动控
制系统进行分析。通过系统的故障诊断，可以确定故障出现的位置和原因。常见的故障包括电机故障、逆变器故障、牵引变压器故障、牵引变流器故障、车辆控制器故障等。通过对各个部件的故障诊断，可以准确定位故障源，为故障排除提供指导。
在进行故障排除设计时，首先需要确定故障的具体原因。例如，如果
是电机故障，可以通过检查电机的绝缘状况、转子的转动情况、电机的热
保护等方式进行排查。如果是逆变器故障，可以通过检查逆变器的输入电流、输出电压、控制信号等方式进行排查。如果是牵引变压器故障，可以
通过检查变压器的绝缘状况、温度状态等方式进行排查。如果是牵引变流
器故障，可以通过检查变流器的电流、电压、温度等方式进行排查。如果
是车辆控制器故障，可以通过检查控制器的输入信号、输出信号、控制逻
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城轨车辆牵引传动系统的设计
轨道车辆的牵引传动技.术是轨道车辆的核心技术之一,.是保证与提升轨道车辆的技术性能的重要基础。牵引传动技术的发展,推进了轨道车辆.的技术总体进步。
拥有先进、可靠的牵引传动技术.已经成为衡量一个国家的轨道车辆技术水平的重要标志之一。西安地铁3号线为6辆编组,每个动车一台牵引逆变器和4台牵引电机,每辆拖车1台辅助逆变器。
由牵引和辅助控制单元分别控制。.由于全线较长,且线路部分坡度较大,因此采用“四动两拖”六辆编组,比照其它部分地铁六辆编组“三动三拖”,此列车启动加速度更快,动力更为强劲。
本文依据实际项目,进行牵引传动系统设计及搭建,分析不同工况下对牵引系统的设计要求,完成了西安地铁3号线牵引传动系统的实际应用。文章展示了相应的试验数据,并对试验结论进行了分析。
试验结果表明,该系统满足基本技术指标。不同载客量的工况下,均符合加减速度的设计要求。
该系统列车在故障状态下具有一定的运行能力,能够实现列车坡道救援,该系统可以达到实际使用水平。西安地铁3号线牵引传动系统的设计是中国中车多年成熟车型设计的基础上结合机车多年的运用经验及国内外城轨车辆的实际情况,并增加了一些自身特点的优化型设计。
同时,又增加了一些人性化的控制方式,提高了机车的可操作性和运用安全等级。为该机车的安全稳定运行打下了良好的基础。