牵引系统控制原理及控制电路
牵引系统控制原理及控制电路
VS
详细描述
故障诊断与容错控制技术能够对牵引系统 的各个部分进行实时监测和故障诊断，及 时发现并定位故障部位和原因。同时，该 技术还可以采取相应的容错控制措施，如 备用系统切换、控制策略调整等，确保牵 引系统在出现故障时仍能保持稳定运行， 降低对整个系统的影响。
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粘着利用控制策略
粘着系数利用
根据轮轨粘着系数动态 调整牵引力和制动力。
粘着限制控制
防止因轮轨粘着不足导 致的牵引力或制动力过 大。
粘着优化控制
优化牵引和制动过程， 提高轮轨粘着系数的利 用率。
05
CATALOGUE
牵引系统控制技术展望
智能化控制技术
总结词
智能化控制技术是牵引系统未来的重要发展方向，通过引入人工智能、机器学习等技术，实现对牵引系统的自主 决策和优化控制。
详细描述
智能化控制技术能够根据牵引系统的实时运行状态和外部环境因素，自主调整控制参数和控制策略，提高牵引系 统的运行效率和安全性。同时，智能化控制技术还可以通过机器学习算法不断学习和优化，进一步提高牵引系统 的性能和适应性。
远程控制技术
总结词
远程控制技术是实现牵引系统远程管理和监控的重要手段，通过无线网络和互联网等技术，实现对牵 引系统的远程操控和实时监测。
牵引力控制原理
总结词
牵引力控制原理是利用对电机的转矩 控制，实现对牵引力的调节。
详细描述
牵引力控制原理基于对电机转矩的控 制，通过调节电机输入电流的幅值、 频率和相位，实现对电机转矩的精确 控制，进而调节牵引力的大小。
制动控制原理
总结词
制动控制原理是利用制动器的摩擦力矩，将车辆动能转化为热能并散发到空气 中。
牵引系统--第2讲
逆变单元由IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）绝缘栅 双极型晶体管模块组成，能够实现将输入的直流电逆变为交流 电并变压变频输出，从而控制交流感应电机的转速，实现列车 速度在很宽泛的范围内平稳调节。
主回路系统构成
主回路系统构成
在列牵车引顶逆部变安器装分受别电给弓两，台用转于向将架电上流的从四电台网牵引引入电列机车供。电， 在压电源受和流转电置电操由换流到弓作受和最轨的过电作终道旁电弓为通形边压引高过成安，入速接电装保到断地流避护高路碳回雷主压器刷路器电隔前，。，系离的经主统开隔由要。关离车用，接体于隔地、防离。转止开向雷关架击用轴过于端电车接间地电装
• 牵引控制单元
对牵引电机进行矢量控制； 将车辆控制单元通过总线传输的给定值和控制指令转换成VVVF逆变器用的控制信号 对VVVF逆变器和牵引电机进行保护； 对电制动进行调整保护，以及逆变器脉冲模式的产生。
主回路的功能概述及构成
• 定义：是牵引电机工作回路，通过指令对牵引电机进行控制； 为了保证直流供电电压的品质，采用
三相桥式逆变电路： 牵引时：工作在逆变状态，将直流电逆变成三相交流电输出。 电制动时：工作在整流状态，将交流电整流成直流电输出
放电电路：主回路在非工作状态时操作主回路设备。
检测电路：用来检测牵引主回路工作时各状态量，起监控和保护 主回路的作用。
城市轨道交通车辆牵引传动系统
主回路工况
• 牵引电机可以工作在牵引工况或制动工况； • 两个工作状态由主逆变器来管理。 • 牵引时：主逆变器工作在逆变状态，将直流逆变为交流；
直流滤波电路：与滤波电容构成滤波器，对逆变器的直 流侧双向滤波。 抑制电网侧发生的过电压，减少其对逆变器的影响。 抑制逆变器因换流引起的尖峰过电压。 抑制逆变器产生的谐波电流对电网的影响。 限制逆变器的故障电流。
第六章 CRH2 型动车组牵引传动系统
第六章 CRH2 型动车组牵引传动系统第一节概述一、CRH2 牵引传动系统基本组成CRH2 动车组牵引传动系统主要由受电弓（包括高压电器设备）、牵引变压器、四象限变流器、牵引逆变器和牵引电机组成。
1．高压电器设备高压电器主要作用是完成从接触网到牵引变压器的供电。
主要包括：受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。
CRH2 动车组采用 DSA250 型受电弓。
该受电弓为单臂型结构，额定电压/电流为 25kV/1000A，接触压力 70±5N,弓头宽度约 1950mm，具有自动降弓功能，适应接触网高度为 5300～6500mm，列车运行速度 250km/h。
CRH2 动车组采用 CB201C-G3 型主断路器。
主断路器为真空型，额定开断容量为 100MVA，额定电流 AC200A，额定断路电流 3400A，额定开断时间小于 0.06s，采用电磁控制空气操作。
CRH2 动车组采用 LA204 或 LA205 型避雷器。
额定电压为 AC42kV （RMS），动作电压为 AC57kV 以下（V1mA，DC），限制电压为107kV。
由氧化锌（ZnO）为主的金属氧化物组成,是非线性高电阻体的无间隙避雷器。
CRH2 动车组采用 TH-2 型高压电流互感器。
变流比为 200/5A，用于检测牵引变压器原边电流值。
CRH2 动车组 SH2052C 型接地保护开关。
额定瞬时电流为6000A（15 周），电磁控制空气操作，具有安全连锁。
2．牵引变压器 CRH2 动车组采用的是 TM210 型牵引变压器，一个基本动力单元 1 个，全列共计 2 个。
采用壳式结构、车体下吊挂、油循环强迫风冷方式。
具有 1 个原边绕组（25kV,3060kVA）、 2 个牵引绕组（1500V，2×1285kVA），一个辅助绕组（400V，490kVA）。
3．牵引变流器 CRH2 动车组采用的是 CI11 型牵引变流器，一个基本动力单元 2 个，全列共计 4 个。
牵引系统的结构和工作原理
课题二 牵引系统的结构和工作原理
一、牵引系统的组成 交流牵引系统主要包括以下几个部件：受流装置，高
速断路器，牵引逆变器，牵引电机，制动电阻。 受电弓从接触网受流，通过高速断路器、线路接
触器、接地检测装置后，将1500 VDC送入MCM（牵引电 机控制模块）电机转换模块上，逆变成频率电压可调 的三相交流电，平行供给车辆4台交流鼠笼式异步牵引 电机，实现对电机的调速，完成列车牵引、电制动功 能。
2020/3/4
2020/3/4
第三节 汽车排放标准
1 国外汽车排放法规与控制历程
汽车排放控制最早起源于美国的加利福尼亚州， 1960年，美国加利福尼亚州颁布了世界上第一部汽车排放 法规。 1963年美国政府制定了«大气清洁法»，其后进行 了多次修订和补充，逐步严格化。从1968年起美国才有了 联邦汽车排放标准，之后几乎是逐年严格化。
2020/3/4
NO是无色无味气体，稍溶于水，只有轻度刺激 性，毒性不大，高浓度时会造成中枢神经轻度障碍， NO可被氧化成NO2 。
2020/3/4
4 光化学烟雾
光 化 学 烟 雾 是 汽 车 排 放 到 大 气 中 的 HC 和 NOX在太阳光能(作用下进行光化学反应生成臭氧、 醛类和过氧化酰基硝酸盐等形成的一种浅蓝色烟雾 ，它是一种强刺激性有害气体的二次污染物， 这 种污染事件最早出现在美国洛杉矶，所以又称洛杉 矶光化学烟雾。
2 我国汽车排放标准
１. 我国汽车排放标准的建立和完善 我国从1981年开始制定标准，于1983年首次发布了国 家汽车排放标准GB3842 ~3847—1983，并于1984年4月1日 起执行。标准的排放物限值见表2-18~ 表2-20，GB3845 ~3847为与上述标准相对应的测量方法。
第三讲：牵引系统控制原理及控制电路
02 03
04 05
牵引/制动控制电路 辅助供电电路与辅 助电路
检测和信息电路 照明电路
07 08
09
辅助设备电路 车门控制电路
特殊设备电路
表2 城市轨道交通车辆电路设备及元器件常用符号含义
A——主控制器 F——自动空气开关 K——接触、继电器 S——按钮转换开关 Y——车钩电气接线盒 B——传感器 H——指示灯 R——电阻 V——二极管 P——压力继电器
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
③ 过压保护斩波电路 过压保护斩波器电路的任务是：吸收接触网产生的浪 涌电压；从接触网断开后快速释放直流回路电容的电能。
过压保护电路包括过压保护模块TB和过压保护电阻R3。
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
④ 逆变器电路 逆变器电路的作用是将直流中间回路电压转换为变压
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
功能
被接入的电路 受电弓 牵引逆变器系统 辅助电源 车间电源 辅助电源
未被接入的电路
运行
车间电源
车间
受电弓 牵引逆变器系统 受电弓 牵引逆变器系统 辅助电源 车间电源
接地
接地
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
出于短路保护和电磁兼容考虑，受电弓到高压箱之间的DC1500V 电缆安装在不锈钢管内。 熔断器面板（在高压箱内）由两个 200A 的熔断器组成。两个
项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统
三、城市轨道交通车辆牵引系统工作 原理及控制电路
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
CRH1牵引系统-主电路
BC
BC
BA
第二节 动车组传动系统主电路及保护电路
• 1.动车组主电路概述
• 动车组主电路主要包括高压系统(网侧)、牵引系统、和辅助供 电系统等几部分，此外还有蓄电池系统。
– 高压系统：包括受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、电压互感 器、接地开关、网侧滤波器、电涌放电器、受电弓切断开关等部件组 成。 – 牵引系统：包括主变压器、网侧变流器、电机变流器、牵引电机等组 成。 – 辅助供电系统：包括辅助变流器、滤波器、变压器等组成。此外还包 括蓄电池系统。
M2 TM
Tp2
CT LB
VT
LB
LCM MCM Filter Box Traction motors ACM Battery charger Battery
Mc2 PT SA ES LC TM
SA MT MT MC LC MC
MC
MC 2F
MC 2F 2F
MC
AC 3T IC LF CT ET
AC 3T IC IC 3T
•
牵引系统主要由受电弓、牵引变压器、牵引变 流器及牵引电机组成。受电弓通过电网接入 25kV的高压交流电，输送给牵引变压器，降压 成900V的交流电。降压后的交流电再输入牵引 变流器，通过一系列的处理，变成电压和频率 均可控制的三相交流电，供电给牵引电机牵引 整个列车。牵引系统工作原理，如图5-1所示。 每个BSP动车组有三个相对独立的主牵引系统，其中两个单元（Unit） 由两辆动车（Mc1、Mc2）和一辆拖车（Tp1、Tp2）组成，另一个单 元由一辆动车（M1）和一辆拖车（Tb）组成。正常情况下，三个牵引 系统均工作，当一个牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，继 续运行，BSP动车组的构成，如图5-2所示。
牵引力控制系统原理
牵引力控制系统原理一、引言牵引力控制系统是现代交通工具中普遍应用的一种控制系统，它通过控制车辆的牵引力来实现对行驶速度和牵引力的精确调节。
本文将从牵引力控制系统的原理入手，介绍其工作原理及其在交通工具中的应用。
二、牵引力控制系统的工作原理牵引力是指车辆轮胎与地面之间的摩擦力，它决定了车辆的加速度和制动能力。
牵引力控制系统的目标就是通过精确控制车辆的牵引力来达到理想的行驶状态。
其工作原理主要包括传感器、控制器和执行器三个主要组成部分。
1. 传感器传感器是牵引力控制系统的关键组件，它能够感知车辆的运动状态和外部环境条件。
常见的传感器包括轮速传感器、加速度传感器、转向角传感器等。
这些传感器能够实时采集车辆的运动数据，并将其传输给控制器进行处理。
2. 控制器控制器是牵引力控制系统的核心部分，它根据传感器采集到的数据进行实时计算和决策，并输出控制信号给执行器。
控制器通常采用微处理器或嵌入式系统来实现。
其主要功能包括牵引力计算、控制策略设计和信号输出等。
3. 执行器执行器是控制器输出信号的执行部件，它能够根据控制信号调节车辆的牵引力。
常见的执行器包括刹车系统、驱动系统等。
通过控制执行器的工作状态，牵引力控制系统能够精确调节车辆的加速度和制动能力。
三、牵引力控制系统的应用牵引力控制系统广泛应用于各种交通工具中，包括汽车、火车和飞机等。
下面将分别介绍其在不同交通工具中的应用。
1. 汽车在汽车中，牵引力控制系统主要应用于制动系统和驱动系统。
通过精确控制刹车力和驱动力，牵引力控制系统能够提高车辆的制动性能和加速性能，同时增强车辆在不同路况下的稳定性和安全性。
2. 火车在火车中，牵引力控制系统主要应用于牵引力的调节和分配。
火车通常由多个车厢组成，每个车厢都需要有适当的牵引力来保证整个列车的平稳行驶。
牵引力控制系统能够根据列车的负载和路况等因素，精确调节每个车厢的牵引力，提高列车的运行效率和安全性。
3. 飞机在飞机中，牵引力控制系统主要应用于起飞和着陆阶段。
汽车牵引力控制系统的作用与工作原理
如题所示，我将写一篇关于汽车牵引力控制系统的作用与工作原理的文章，帮助你深入了解这一主题。
1. 汽车牵引力控制系统的作用在现代汽车设计中，牵引力控制系统起着至关重要的作用。
它可以帮助汽车保持良好的牵引性能，提高行驶的稳定性和安全性。
以及它能够帮助车辆在恶劣路况下保持良好的牵引性能，如雨雪天气和泥泞路面。
这些功能使得汽车在恶劣天气下能够更安全地行驶，也提升了驾驶者的行驶体验。
2. 汽车牵引力控制系统的工作原理牵引力控制系统的工作原理主要是通过感知车辆牵引力的状态，利用传感器检测车轮的转速变化，判断车辆是否出现打滑情况，并及时调整车辆的牵引力分配。
这种系统通常通过使用车轮速度传感器来监测车轮转速，一旦系统检测到车轮打滑，就会立即降低发动机功率或者使用制动系统来减缓车轮的速度，以达到控制牵引力的目的。
3. 个人观点和理解作为我的个人观点和理解，对于汽车牵引力控制系统的重要性，我深表认同。
在现代社会，车辆行驶的环境复杂多变，而汽车牵引力控制系统的出现极大地提高了行车的安全性和稳定性。
特别是在恶劣天气下，如雨雪天气或泥泞路面，系统可以帮助车辆有效地提高牵引性能，减少打滑风险，让驾驶者更加安全舒适地行驶。
作为汽车技术的一部分，牵引力控制系统是必不可少的，也是汽车行驶安全的重要保障。
总结回顾汽车牵引力控制系统是现代汽车技术的重要组成部分，它的作用和工作原理在确保车辆行驶安全性和稳定性方面具有重要意义。
通过监测车轮转速和调整牵引力分配，系统能够及时识别并应对车辆打滑情况，提高车辆在复杂路况下的牵引性能。
个人认为，这一系统的出现极大地提高了驾驶者的行车安全感和行车舒适度，有助于降低交通事故的风险。
汽车牵引力控制系统是一项技术上的重要突破，对于汽车行业和驾驶者来说具有重要意义。
以上就是针对汽车牵引力控制系统的作用与工作原理的文章，希望能够为你提供帮助和清晰的了解。
如今，随着汽车科技的不断发展，汽车牵引力控制系统已经成为现代汽车的标配之一。
车辆电气牵引系统的电气控制
车辆电气牵引系统的电气控制摘要：牵引轨道车中的牵引系统包括各种控制电路和电力设备等内容，通过电路和设备之间的协调作用就可以给运行中的地铁提供大量的牵引力，在这一过程中，电气控制起到关键性的作用，只有科学的电气控制，才能保证牵引力的正常供应，而只有电气控制才能实现牵引轨道车的有效制动。
基于此，文章对车辆电气牵引系统的电气控制系统进行了研究，以供参考。
关键词：电气牵引；电气控制；管理措施1牵引轨道车电气牵引及控制系统的特点及构成1.1特点分析牵引轨道车电气牵引及控制系统是由许多电路系统和设备构成的，为牵引轨道车的正常运行提供了有力的保障。
其中，制动装置在牵引轨道车减速与安全停靠控制中发挥着至关重要的作用。
通常情况下，牵引轨道车制动系统采用再生制动及电阻制动两种电制动方式来进行减速和安全停靠。
此外，为了更为准确地控制牵引轨道车的速度，提升牵引轨道车减速或停靠的安全性，还需要采用机械制动的方式来辅助电制动方式，尤其是当出现紧急情况时，必须同时采用三种制动方式进行控制，从而实现对车辆速度的有效控制，保障车辆运行的安全性。
再生制动与电阻制动的制动原理相似，主要利用电机反向磁场产生的电磁力作为电制动力。
再生制动和电阻制动的区别是发电机发出的电能消耗在电阻上时是电阻制动，反馈到电网是再生制动。
再生制动和电阻制动都是利用铁路制动电磁铁和轨道电磁制动器来实现车辆制动的，而机械制动利用的是摩擦力的作用，借助压缩空气提供动力而实现对车辆的制动。
通常情况下，牵引轨道车先进行再生制动，在此过程中，制动牵引电机将动能转化为电能，并将转化的电能并入电网，将再生电能传递给其他车辆，通过动能与电能之间的转化实现其他车辆的电阻制动。
在牵引轨道车运行中，这三种制动是相互配合、共同作用的，为牵引轨道车的安全运行提供保障。
1.2系统构成牵引轨道车电气牵引系统的构成部分主要有高压箱、制动电阻、牵引电阻器、牵引电动机及避雷器等。
其中，高压箱主要由高速断路器、主隔离开关和充电设备构成。
CRH2牵引系统(很详细)
第三章牵引系统第一节概述主牵引系统主要由受电弓、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。
受电弓通过电网接入25kV的高压交流电，输送给牵引变压器，降压成1500V的交流电。
降压后的交流电再输入牵引变流器，通过一系列的处理，变成电压和频率均可控制的三相交流电，输送给牵引电机，通过电机的转动而牵引整个列车。
图 3-1 主牵引系统示意图主牵引基本动力单元由1台牵引变压器、2台牵引变流器、8台牵引电机构成，1台牵引变流器驱动4台牵引电机。
四台牵引电机并联使用。
四台牵引电机特性差异控制在±5％以内，以便电流负荷分配均匀。
动车组有两个相对独立的主牵引动力单元。
正常情况下，两个牵引单元均工作。
当设备故障时，M1车和M2车可分别使用。
另外，整个基本单元可使用VCB切除，不会影响其它单元工作。
一、系统原理主电路简图如图3-2所示，受电弓从接触网25kV、50Hz单相交流电源受电，通过主图 3-2 主电路简图断路器VCB连接到牵引变压器原边绕组上。
主电路开闭由VCB控制。
牵引变压器牵引绕组设两组，原边绕组电压25kV时，牵引绕组电压1500V。
主电路系统以M1车、M2车的两辆车为1个单元。
主电路系统原理参见图3-2主电路简图。
更详细的可参见附图中的《主电路接线图》。
二、系统布置主牵引系统车底电气设备布置参见图3-3。
2、6号车车下各设一台牵引变压器，而2号车（M2）、3号车（M1）、6号车（M2）、7号车（M1s）的车底下均悬挂一台牵引变流器，及车下转向架分别安装4台牵引电机。
其中4号车和6号车车顶均设受电弓、保护接地开关EGS、故障隔离开关一套，2号车和6号车的车下均设高压机器箱；2、3、4号车之间和5、6号车之间的车顶上设置高压电缆连接器，为了方便摘挂，在4、5号车之间的车顶上，设置了高压电缆用倾斜型电缆连接器。
三、车辆编组车辆编组如图3-3所示。
图 3-3 车辆编组图四、设备构成主电路设备构成如表3-1所示。
牵引系统主电路的工作原理
牵引系统主电路的工作原理
牵引系统主电路的工作原理是通过将电能转化为机械能，从而实现牵引装置的驱动。
主电路主要包括电源、电阻、电动机和控制装置等部件。
首先，电源提供直流电源，通常为电池或接触网供电系统。
电源的电压和电流大小决定了电动机的输出功率。
接下来，通过控制装置对电动机进行控制。
控制装置根据牵引系统的需求，调节电动机的转速和输出扭矩。
通常，牵引系统可以通过手动控制或自动控制来实现。
当控制装置发送指令后，电流通过电阻进入电动机。
电阻的作用是限制电流的大小，以防止电动机过载。
一些现代的牵引系统使用电子控制技术来代替电阻，通过调节电动机的电流来实现同样的功能。
最后，通过电流进入电动机，电能转化为机械能，驱动牵引装置。
电动机的旋转运动最终转化为线性运动，将牵引力传递给车轮，推动车辆行驶。
综上所述，牵引系统主电路的工作原理是将电能转化为机械能，通过控制装置调节电动机的输出扭矩和转速，从而驱动牵引装置，实现车辆的牵引。
地铁列车牵引系统
提升运能
随着城市的发展，地铁列车的运 能需求将逐渐增加。未来，地铁 列车牵引系统将通过采用更高效 的牵引方式和优化线路布局等措 施，提升地铁列车的运能。
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地铁列车牵引系统
xx年xx月xx日
目 录
• 地铁列车牵引系统概述 • 地铁列车牵引系统的主要设备 • 地铁列车牵引系统的控制原理与方法 • 地铁列车牵引系统的维护与检修 • 地铁列车牵引系统的应用与发展趋势
01
地铁列车牵引系统概述
定义与特点
定义
地铁列车牵引系统是指通过电力或其他能源驱动列车运行的 系统。
发展趋势与展望
自动化与智能化
随着技术的发展，地铁列车牵引 系统将逐渐实现自动化和智能化 。例如，采用先进的传感器和控 制系统，实现对列车的远程监控 和故障诊断，提高运营效率。
绿色环保
未来地铁列车牵引系统将更加注 重环保和节能。例如，采用可再 生能源如太阳能、风能等为列车 提供电力，减少对环境的污染。
执行器
执行器包括电动机构、继电器、接 触器等，根据主控制器的指令来控 制牵引电机的运转和开关门等动作 。
控制算法与策略
控制算法
列车牵引系统的控制算法主要 包括PID控制、模糊控制、神经 网络等，根据实际运行情况进
行选择和优化。
速度控制
列车速度控制是牵引系统的重 要环节，通常采用基于PID算法
的速度闭环控制来实现。
月检
每月对牵引系统进行全面检查，包括电源、信号和通信系统等，并对相关部 件进行维护和更换。
故障诊断与处理
故障诊断
当牵引系统出现故障时，利用专业工具和仪器进行故障诊断，确定故障部位和原 因。
故障处理
根据故障诊断结果，进行必要的修复和更换部件，确保牵引系统正常运行。对于 重大故障，及时启动应急预案，保障地铁列车的安全运行。
浅析城轨车辆牵引系统原理及故障处理
浅析城轨车辆牵引系统原理及故障处理摘要本文简要介绍了牵引系统组成及特点，针对运营过程中列车牵引系统的同时伴随着多种异常故障现象，通过深入分析多故障现象发生机理，指出牵引控制单元软件存在逻辑缺陷，提出优化措施有效避免列车再次发生多故障现象。
关键词：城市轨道车辆；牵引系统；故障1牵引系统工作原理1.1牵引指令传输方式（1）列车牵引控制采用网络控制模式，实现列车自动控制和指令控制主要网络设备包括中央控制单元（CCU）、人机接口单元（HMI）、中继器（RPT）、远程输入/输出模块（RIOM）、数据记录仪（ERM）[2]。
（2）當列车控制网络故障时，列车不能实现信号模式自动运行功能，采用备用模式，通过硬线来实现列车低速运行。
1.2牵引控制系统构成牵引系统主要有受电弓、高压箱、牵引箱、牵引电机等组成。
高速断路器采用某品牌的UR6-32TD型产品，该产品具有空气自然冷却、检测线路短路状态、分断过程中能够快速熄灭过电压产生的电弧。
其主要作用是负责列车高压的通断、检测过载电流，保护后续各部件，高速断路器辅助触点受TCU的控制和监测。
牵引箱内主要元器件有线路接触器、预充电接触器、电抗器、电容器、牵引逆变器（CIU）、牵引控制单元（TCU），其中CIU包含ICU、电压和电流传感等器，牵引箱主要作用是将高压直流电源分断、稳定直流中路电压、吸收浪涌电压、逆变输出1个幅值和频率可变的三相交流电，以驱动牵引电机。
整个牵引系统由TCU通过MVB总线与列车网络系统进行通讯，牵引系统中任何部件故障，HMI均可显示当前牵引系统状态，同时中央控制单元将存储状态信息。
1.3牵引控制系统工作原理牵引控制单元根据司机指令（或ATO）通过车辆网络传输实现对列车牵引/制动特性控制和逻辑控制，实现对主电路中接触器的通断控制和VVVF逆变器的启/停控制，计算列车所需的牵引/电制动力等。
网络控制路径：列车司机室的司机控制器和各指令开关的信号状态通过硬连线进入模拟量输入输出模块（AXM）或数字量输入输出模块（DXM）模块，再通过多功能车辆总线（MVB）进入车辆控制单元（VCM），再通过MVB到达传动控制单元（DCU）。
城市轨道交通车辆—牵引系统
定子外壳
该型号是交流异步旋转鼠笼电动机， 用于驱动每个动车转向架的轮对。
通过调频才能调节感应电机的转速；
通过调压才能使感应电机具有恒力矩或恒功率的牵引特性。
牵引系统ห้องสมุดไป่ตู้示意图
SA 避雷器 HVB 高压箱 HSCB 高速断路器 KS 闸刀开关 BR 制动电阻 TC1 VVVF逆变器1 TC2 VVVF逆变器2 M 牵引电机
3、牵引系统组成 整个系统由受流装置、高速断路器（HSCB）、VVVF牵引逆变器、牵引控制单元
高速断路器（HSCB）位于高压箱 （HVB）内，接于牵引回路前端， 当牵引电路发生过流、短路或者逆变 器故障时，HSCB会安全地将牵引设 备和1500V高压电源隔断，迅速切断 故障电流，防止事故扩大，保证系统 的安全运行。
★牵引3逆、变器牵引系统组成 VVVF逆变器将1500V恒定电压转换为用于牵引电机的三相电流输出(针 对不同的速度和力矩，频率和振幅可变)。
将直流逆变 成三相交流 给异步电机 供电
牵引逆变器组成及功能
逆变器控制单元 (DCU) 主要通过对主电路进行 检测、检查电压、电流 传感器信号、速度传感 器等信号来实现对逆变 器单元进行检测和保护。
3、牵引系统组成
★牵引电机
城轨车辆交流牵引电机有旋转电机和直线电机两种，旋转牵引电机用于 驱动每个动车转向架的动车轮对，而直线电机用于驱动安装电机的转向架。 （1）旋转电机
➢ 城轨车辆动车转向架每根车轴有一个牵引电机，一般采用架悬式安装，能 有效地减轻了簧下质量。
➢ 电机一般为鼠笼式三相异步交流电机，功率为200KW左右，车辆牵引逆 变单元输出的变频变压交流电，直接控制电机转速和扭矩。
➢ 与直流电机相比，交流电机具有维护简单、故障率低、调速方便等优点。
牵引力控制系统原理
牵引力控制系统原理引言：牵引力控制系统是一种用于控制机械设备或车辆运动的技术，它通过调节牵引力的大小和方向来实现对设备或车辆的控制。
牵引力控制系统广泛应用于交通运输、工业生产等领域，提高了设备和车辆的安全性和性能。
本文将介绍牵引力控制系统的原理及其应用。
一、牵引力控制系统的基本原理牵引力是指施加在物体上的拉力或推力，它可以改变物体的运动状态。
牵引力控制系统通过改变施加在设备或车辆上的牵引力来实现对其运动状态的控制。
牵引力控制系统一般由传感器、执行器和控制器组成。
1. 传感器：传感器用于测量设备或车辆的运动状态和周围环境的信息。
常用的传感器包括速度传感器、加速度传感器、力传感器等。
通过传感器测量得到的数据可以用于控制器的计算和决策。
2. 执行器：执行器负责施加牵引力，它可以是电动机、液压缸、气缸等。
通过控制执行器的工作状态，可以实现对牵引力的调节。
3. 控制器：控制器是牵引力控制系统的核心部分，它根据传感器测量得到的数据和控制策略，计算出执行器的控制信号。
控制器的设计和算法决定了牵引力控制系统的性能和稳定性。
二、牵引力控制系统的应用牵引力控制系统广泛应用于各个领域，下面将介绍几个典型的应用案例。
1. 高铁列车：高铁列车是一种高速铁路交通工具，其安全性和稳定性是非常重要的。
牵引力控制系统可以通过调节列车的牵引力，控制列车的加速度和速度，保证列车的平稳运行和紧急制动时的安全性。
2. 工业机器人：工业机器人在生产线上执行各种任务，牵引力控制系统可以使机器人在搬运重物、装配零件等过程中保持稳定。
通过控制机器人的牵引力，可以避免因牵引力不足或过大而引起的问题。
3. 汽车防抱死系统：汽车防抱死系统（ABS）是一种通过控制车轮的牵引力，防止车轮在制动时抱死的技术。
ABS系统可以提高汽车的制动性能，减少制动距离，增加驾驶安全性。
4. 深海潜水器：深海潜水器需要在极端的水压下工作，牵引力控制系统可以通过调节推进器的牵引力，实现对潜水器的控制。
说明牵引力控制系统的工作原理
说明牵引力控制系统的工作原理
牵引力控制系统是一种车辆动态稳定控制系统，它通过调节车轮的牵引力来改善车辆的稳定性和驾驶性能。
其工作原理基于车辆在行驶过程中的牵引力和侧向力之间的平衡关系。
当车辆转弯或者发生侧滑时，牵引力控制系统会检测车轮的转速、方向盘角度以及车身姿态等信息，并通过电子控制单元（ECU）计算出合适的牵引力分配策略。
然后，系统会通过控制车轮的制动器和动力传动装置，使车轮的牵引力得到调整，从而使车辆保持稳定状态。
例如，在车辆转弯时，牵引力控制系统会自动减小内侧车轮的牵引力，增加外侧车轮的牵引力，使车辆更好地贴着路面行驶，避免因侧滑导致的失控事故。
同样地，在车辆行驶时，如果发现车轮打滑，该系统也会自动通过降低发动机输出功率或者增加刹车压力来调整车轮的牵引力，保证车辆行驶的稳定性和安全性。
总之，牵引力控制系统通过实时监测车辆的运动状态并调整车轮牵引力来改善车辆的稳定性和驾驶性能，提高行驶的安全性和舒适性。
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城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统） 图2 牵引工况
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统） 图3 再生制动工况
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
2、城轨车辆牵引控制电路 2.1、牵引主电路 主电路系统是列车牵引动力和电制动力得以实现的有
效载体，同时列车各系统的电源也均来自主电路系统。主 电路系统通过安装在B车车顶的受电弓将接触网的DC1500V 引入B车底架下部的PH箱中，在PH箱中受高速断路器控制后， 经牵引逆变器逆变送入牵引电机，并最终通过接地电刷经 由车体、转向架形成电流回路。
项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统
三、城市轨道交通车辆牵引系统工作 原理及控制电路
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
1、城轨车辆牵引系统工作原理
图1 主电路系统
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
（1）分别在MP1车和MP2车Ⅱ端安装一架受电弓，用于从电网 将电引入列车。
（2）在受电弓旁边安装一台避雷器，主要用于防止雷击过电 压和操作过电压，以保护主电路系统。
（3）由受电弓引入再到高压隔离开关（在高压箱内），隔离 开关的作用：一个是用于车间电源转换，另一个则是高速断路器 前的隔离接地。
（4）隔离开关有3个位置，分别是：受电弓位、接地位和车 间电源位。使用该隔离开关可以满足以下安全功能：
变频（VVVF）的3相交流输出，给感应式牵引电动机供电 （牵引工况），并且在制动时将列车的动能转换为可吸收 的直流功率（制动工况）。包括六个IGBT模块，其反并联 的续流二极管包含在IGBT模块中。
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
⑤ 逆变器控制单元（ICU） ICU负责控制和保护牵引逆变器。逆变器控制单元将对
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
③ 过压保护斩波电路 过压保护斩波器电路的任务是：吸收接触网产生的浪
涌电压；从接触网断开后快速释放直流回路电容的电能。 过压保护电路包括过压保护模块TB和过压保护电阻R3。
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
④ 逆变器电路 逆变器电路的作用是将直流中间回路电压转换为变压
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
C车
供电环 DC 1500 V
1
3
B车
车间电源
A车
图 四
7
+
车载三相 AC
380 V50 Hz
-
1.1
2
1.2
1
2
3
5
3
蓄电池充电 + -
牵 引
4
2
9 6
6
Hale Waihona Puke 911主 电
+
M
M1
-
M
M2
+
M
3
M1
-
M
M2
路 原
M
M3
M
M4
10
PA 箱-辅助逆变器牵引逆变器
牵引主回路可以分为一下几个功能组：功率输入电路、 电压源直流回路、过压保护斩波电路、逆变器电路、逆变 器控制单元（ICU）。
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牵引主电路的元器件有：高速断路器(HSCB)、线路接触 器(K100)、充电接触器(K102)、充电电阻(R120~R122)、电抗 器(L100)、电容器(C10、C110)、放电电阻(R10)、过压斩波 模块、过压保护电阻(RB)、逆变器、牵引电机、牵引控制单 元(TCU)、逆变控制单元(ICU)、电压传感器(A95)、电流传感 器(U10、U12、U14、U16)
2.2、控制电路
（1）牵引控制电路：
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NRM模式下牵引指令发出的条件：司机室激活--有方向指令--警惕 按钮被按下--牵引手柄推到牵引位--所有停放制动缓解--无库用电源供电 --所有门关闭--紧急制动缓解。
紧急牵引：要实现紧急牵引功能以下信号都必须连接到牵引箱的 TCU上：紧急驾驶、方向1、方向2、牵引命令、制动命令、紧急制动安 全回路。牵引力为默认的最大牵引力的70%为设定值，该值可以在设计 阶段更改。
8
10 PH 箱- 高压分配和牵引逆变器
M
M3
M
M4
8
理
1. 受电弓
图
3. 隔离和接地开关
5. C车牵引逆变器高速断路器
7. 辅助逆变器
9. 制动电阻
2. 浪涌吸收器 4. B车牵引逆变器高速断路器 6. 牵引逆变器 8. 牵引电机 10. 接地装置
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
功能 运行 车间 接地
被接入的电路 受电弓
牵引逆变器系统 辅助电源 车间电源 辅助电源
接地
未被接入的电路
车间电源
受电弓 牵引逆变器系统
受电弓 牵引逆变器系统
辅助电源 车间电源
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出于短路保护和电磁兼容考虑，受电弓到高压箱之间的DC1500V 电缆安装在不锈钢管内。 熔 断 器 面 板 （ 在 高 压 箱 内 ） 由 两 个 200A 的 熔 断 器 组 成 。 两 个 200A的熔断器分别为TC车的两个辅助逆变器提供保护。二极管面 板(在高压箱内)由二极管、电阻、电容组成。 电阻和电容来组成保护电路，保护二极管，而二极管用来防止 在车间电源供电时，电源不能引入到主电路。 分别在MP1和MP2车的车底安装一台高压箱，每台高压箱中安放 了两台高速断路器，其中一台给MP1或MP2车牵引逆变器供电，另 一台给M1或M2车牵引逆变器供电。
①功率输入电路
功率输入电路的主要功能是将牵引逆变器与接触网的直流输入电 源接通/切断。电源输入电路包括线路接触器K1、预充电接触器K2、预充
电电阻器R1、线路电抗器L、线路电压传感器U1和线路电流传感器I1。
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②电压源直流电路
电压源直流中间回路的主要功能是为感应电动机提供无功 功率，并稳定直流中间回路电压。电压源直流中间回路包括电 容器C、放电电阻R2和直流回路电压传感器U2。
直流回路电压，电机相电流，逆变器电压和电流进行检测， 并对IGBT产生触发脉冲。由ICU通过光纤直接驱动门极，实现 最短的开关时间和延迟时间逆变器控制单元将开通/关断线路 接触器和预充电接触器。出于保护目的，控制单元将检测并 评估逆变器功率模块内的温度。
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）