城市轨道交通电力牵引系统 ppt课件
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城市轨道交通-供电系统ppt课件
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一、牵引供电系统的组成
• 牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两大部 分组成。
• 牵引变电所的主要设备是变压器和整流器。 • 牵引网主要由接触网、馈电线、轨道和回流线组
成。
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城市轨道交通设备
牵引供电系统的组成
2 5
1 2
7 6
1
2
2
3
7
4
6
5
1-牵引变电所 2-馈电线 3-接触网 4-电动列车 5-钢轨 6-回流线 7-电分段
• 主变电所有两路独立的110kV，由主变电所变压 为内部供电系统所需的电压级，一般为10kV或 35kV。由主变电所所构成的供电方案为集中式供 电。
• 我国上海、广州、香港即为此种供电方式。
.
2．分散式供电
• 沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入 多路电源，电源电压等级一般为10KV，供给各 牵引变电所。
• （2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电 能的导线
• （3）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的 导线
• （4）钢轨：作为回路的一部分
.
城市轨道交通设备
四、接触网
• 接触网的工作特点：
–（1）没有备用 –（2）经常处于动态运行状态中 –（3）结构复杂，技术要求高 • 接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网
.
城市轨道交通设备
接触网应满足以下基本要求
• 1.强度高、安全可靠
• 2.有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流 良好
• 3.性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好 的耐磨性
• 4.结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护 和抢修
• 5.采用耐腐蚀和防污秽技术措施
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五、架空式接触网
一、牵引供电系统的组成
• 牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两大部 分组成。
• 牵引变电所的主要设备是变压器和整流器。 • 牵引网主要由接触网、馈电线、轨道和回流线组
成。
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城市轨道交通设备
牵引供电系统的组成
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7 6
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1-牵引变电所 2-馈电线 3-接触网 4-电动列车 5-钢轨 6-回流线 7-电分段
• 主变电所有两路独立的110kV，由主变电所变压 为内部供电系统所需的电压级，一般为10kV或 35kV。由主变电所所构成的供电方案为集中式供 电。
• 我国上海、广州、香港即为此种供电方式。
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2．分散式供电
• 沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入 多路电源，电源电压等级一般为10KV，供给各 牵引变电所。
• （2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电 能的导线
• （3）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的 导线
• （4）钢轨：作为回路的一部分
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城市轨道交通设备
四、接触网
• 接触网的工作特点：
–（1）没有备用 –（2）经常处于动态运行状态中 –（3）结构复杂，技术要求高 • 接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网
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城市轨道交通设备
接触网应满足以下基本要求
• 1.强度高、安全可靠
• 2.有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流 良好
• 3.性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好 的耐磨性
• 4.结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护 和抢修
• 5.采用耐腐蚀和防污秽技术措施
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五、架空式接触网
城市轨道交通供电系统课件
任务一 认识供电系统的基础结构
图1-1 城市轨道交通供电系统的组成
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项目一
正文
城市轨道交通供电系统概述
外部供电系统：包括外部电源和主变电所，一般从城 市电网10 kV，110 kV，220 kV系统接口接入。
知识加油站
我国规定的电网标称电压有3 kV，6 kV，10 kV，20 kV，35 kV，110 kV，220 kV，330 kV，500 kV，750 kV， 1 000 kV，其中3～220 kV为高压，330～750 kV为超高压， 1 000 kV为特高压。城市电网主要由10 kV，110 kV，220 kV，500 kV供电网络构成。
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项目一
正文
城市轨道交通供电系统概述
任务一 认识供电系统的基础结构
主变电所将接收到的高压电降压至35 kV或10 kV后，经过三相传输线输送至本区域内的 牵引变电所B7与B8及降压变电所B9，通过牵引变电所或降压变电所降压至各供电负荷所需的 电压等级（1 500 V或380 V等）。在地铁供电系统中，可根据实际需要设立专门的高压主变 电所，以通过不同的电压等级对牵引变电所和降压变电所供电。
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项目一
正文
城市轨道交通供电系统概述
一、供电系统的结构
城市轨道交通供电系统主要由外部 供电系统、牵引供电系统、动力照明供 电系统、电气安全与防护系统及电力监 控系统等部分组成。供电系统的电源由 发电厂经国家电网提供，属于高压供电 网络。通常将发电厂至主变电所部分称 为外部供电系统，也称作一次供电系统， 而将主变电所至牵引变电所、降压变电 所部分称为中压供电网络。城市轨道交 通供电系统的组成如图1-1所示。
任务一 认识供电系统的基础结构
城市轨道交通车辆基础电子课件第六章电力牵引系统
13
城市轨道交通车辆电力牵引系统框图 14
城市轨道交通车辆电力牵引系统主电路
ห้องสมุดไป่ตู้15
五、 电力牵引系统的发展
随着电力电子器件和计算机技术的发展，城市轨道交通车辆的电力牵引传动 技术由最初的变阻调速发展到斩波器调速，并不断进一步发展，在采用三相异步 牵引电动机的动车中应用了变压变频技术。目前，逆变器技术已在城市轨道交通 动车组上得到了非常广泛的应用。
40
转子结构如图所示， 由电气绝缘钢片叠装而成的铁芯组件被冷缩装配到由高强 度热处理钢制成的转子轴上，同时配以分别布置于其左右的转子止推环。转子配有 通风用的轴向风道。铜制转子线排位于铁芯组件的槽中。
41
（2）牵引电动机的工作原理 受流装置从接触网上获得直流电流，经过列车牵引逆变器转换成三相交流电，输 送给交流牵引电动机（三相异步电动机）定子上空间位置相差120°的三相绕组，使 定子三相绕组中有对称的三相电流流过，从而在气隙中产生旋转磁场。转子绕组在这 个旋转磁场中感应出电动势，使转子绕组中产生电流。转子电流与旋转磁场相互作用， 产生电磁力，形成使转子旋转的电磁转矩，转轴通过联轴器和齿轮箱把转矩传送给车 辆转向架的车轴，带动车轮滚动，驱动列车运行。
因此，城市轨道交通车辆的电力牵引系统大致经历了20世纪80年代前的凸轮 变阻调压直流传动系统、20世纪80年代的斩波调压直流传动系统和20世纪90年代 的变压变频交流传动系统三个阶段。
16
在城市轨道交通车辆电力牵引传动系统中，牵引变流器（包括斩波器、逆变器 等）广泛采用了门极可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块或智能 功率（IPM）模块作为主开关器件，尤其是IGBT模块或IPM模块对于较高频率工作具 有良好的适应能力。微电子技术在城市轨道交通车辆的牵引、制动、辅助控制、信 息显示与储存、防滑与防空转控制及行车安全等方面也得到了广泛应用。城市轨道 交通车辆除了采用摩擦制动外，还采用了电气制动技术，如再生制动、电阻制动及 磁轨制动等，提高了车辆运行过程中的节能效果与安全性。
城市轨道交通车辆电力牵引系统框图 14
城市轨道交通车辆电力牵引系统主电路
ห้องสมุดไป่ตู้15
五、 电力牵引系统的发展
随着电力电子器件和计算机技术的发展，城市轨道交通车辆的电力牵引传动 技术由最初的变阻调速发展到斩波器调速，并不断进一步发展，在采用三相异步 牵引电动机的动车中应用了变压变频技术。目前，逆变器技术已在城市轨道交通 动车组上得到了非常广泛的应用。
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转子结构如图所示， 由电气绝缘钢片叠装而成的铁芯组件被冷缩装配到由高强 度热处理钢制成的转子轴上，同时配以分别布置于其左右的转子止推环。转子配有 通风用的轴向风道。铜制转子线排位于铁芯组件的槽中。
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（2）牵引电动机的工作原理 受流装置从接触网上获得直流电流，经过列车牵引逆变器转换成三相交流电，输 送给交流牵引电动机（三相异步电动机）定子上空间位置相差120°的三相绕组，使 定子三相绕组中有对称的三相电流流过，从而在气隙中产生旋转磁场。转子绕组在这 个旋转磁场中感应出电动势，使转子绕组中产生电流。转子电流与旋转磁场相互作用， 产生电磁力，形成使转子旋转的电磁转矩，转轴通过联轴器和齿轮箱把转矩传送给车 辆转向架的车轴，带动车轮滚动，驱动列车运行。
因此，城市轨道交通车辆的电力牵引系统大致经历了20世纪80年代前的凸轮 变阻调压直流传动系统、20世纪80年代的斩波调压直流传动系统和20世纪90年代 的变压变频交流传动系统三个阶段。
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在城市轨道交通车辆电力牵引传动系统中，牵引变流器（包括斩波器、逆变器 等）广泛采用了门极可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块或智能 功率（IPM）模块作为主开关器件，尤其是IGBT模块或IPM模块对于较高频率工作具 有良好的适应能力。微电子技术在城市轨道交通车辆的牵引、制动、辅助控制、信 息显示与储存、防滑与防空转控制及行车安全等方面也得到了广泛应用。城市轨道 交通车辆除了采用摩擦制动外，还采用了电气制动技术，如再生制动、电阻制动及 磁轨制动等，提高了车辆运行过程中的节能效果与安全性。
地铁供电系统简介PPT课件
2、供电系统继电保护的设置
35kV进/出线保护、35kV母联保护、35kV馈线保护、 1500V直流保护、配电变压器本体保护、整流机组本体保护、 0.4kV进线保护、0.4kV母联保护等。
.
40
4、变电设备简介
变电二次系统
3、供电系统继电保护的任务 自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，
保证其它无故障部分迅速恢复正常运行，使故障元件免 于继续遭到破坏；
5、供电故障的危害
供电系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运 行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式 的短路，发生短路时可能会产生以下后果:
（1）通过故障点大的短路电流和电弧使故障元件遭到 破坏；
（2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力作 用损坏非故障元件或缩短其使用寿命；
（3）系统电压大大下降，破坏工作稳定性或影响产品 质量；
当光达站牵引变电所解列时，由新长沙火车站牵 引变电所单边供电支援。
当黄兴车辆段牵引变电所解列时，由正线牵引变 电所向车辆段的牵引网进行支援供电。
.
24
3.2 故障运行方式
牵引所一套整流机组退出，另一套整流机组继续 运行的运行方式： 牵引变电所一套整流机组故障时，考虑整流机组 具有2小时、150%的过负荷能力，允许牵引变电 所整流机组单机组运行。
（4）电力系统220kV以上的系统短路如不及时清除，
可能破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，
甚至使整个系统瓦解。
.
42
4、变电设备简介
变电二次系统
6、综合自动化系统的概念
变电所综合自动化系统是一个利用计算机技术、通信
技术、网络技术、控制技术将变电所传统的二次设备
（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远
35kV进/出线保护、35kV母联保护、35kV馈线保护、 1500V直流保护、配电变压器本体保护、整流机组本体保护、 0.4kV进线保护、0.4kV母联保护等。
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4、变电设备简介
变电二次系统
3、供电系统继电保护的任务 自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，
保证其它无故障部分迅速恢复正常运行，使故障元件免 于继续遭到破坏；
5、供电故障的危害
供电系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运 行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式 的短路，发生短路时可能会产生以下后果:
（1）通过故障点大的短路电流和电弧使故障元件遭到 破坏；
（2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力作 用损坏非故障元件或缩短其使用寿命；
（3）系统电压大大下降，破坏工作稳定性或影响产品 质量；
当光达站牵引变电所解列时，由新长沙火车站牵 引变电所单边供电支援。
当黄兴车辆段牵引变电所解列时，由正线牵引变 电所向车辆段的牵引网进行支援供电。
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3.2 故障运行方式
牵引所一套整流机组退出，另一套整流机组继续 运行的运行方式： 牵引变电所一套整流机组故障时，考虑整流机组 具有2小时、150%的过负荷能力，允许牵引变电 所整流机组单机组运行。
（4）电力系统220kV以上的系统短路如不及时清除，
可能破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，
甚至使整个系统瓦解。
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4、变电设备简介
变电二次系统
6、综合自动化系统的概念
变电所综合自动化系统是一个利用计算机技术、通信
技术、网络技术、控制技术将变电所传统的二次设备
（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远
牵引供电系统PPT课件
*
Ib •
1• 1•
I ab I a I b
3
3
•
I bc
1
•
Ia
2
•
Ib
3
3
(A )
(B )
1 I A k ' Ica
如 设 变
(C )
*
Ia
(a)
（3）接触网:是一种悬挂在轨道上方，沿轨道敷设的、和铁路轨 道保持一定距离的输电网。通过电动车组受电弓和接触网的滑动接 触，牵引电能就由接触网进入电动车组，从而驱动牵引电动机使列 车运行。
（4）轨道:在非电牵引情形下只作为列车的导轨。在电力牵引时， 轨道除仍具有导轨功能外，还需要完成导通回流的任务。因此，电 力牵引的轨道，需要具有良好的导电性能。
•
I A I AB
1
•
I ab
•
U ab
KT
•
•
•
I B ( I AB I BC )
1
•
•
( I ab I bc )
KT
•
•
I C I BC
1
•
I bc
KT
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2 bc
2
I
ab I
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•
•
I AB
IB •
I BC
•
IC
•
I bc
•
U bc
(2) 额定利用率 当Iab=Ibc=Ie时， 额定输出容量：
同单相V/V结线一样，第一个高压绕组的尾端X1与
第二个绕组的首端A2构成原边的V接，顶点为C。
•
副边绕组的四个端子a1,x1,a2,x2全部引出在
城市轨道交通供电系统概述ppt课件
二、城市轨道交通的类型
3、现代有轨电车（4.9%）
类型 单向客运能力（万人次/h）
运行速度（km/h） 投资（亿元/km） 最小转弯半径（m）
地铁 3~7 30-45 5~8 350-400
路权
专有路权
建设周期（年）
4.0-5.0
应用情况
普遍应用
轻轨 1~3 30-45 3~5 250-350 专有路权 3.0-4.0
、
两种。
普遍应用
有轨电车 0.8~1.5 20-30 0.8~1.8
25 部分或专有路
权 1.5-2.0
国外普遍，国 内正在兴起
二、城市轨道交通的类型
4、市郊铁路（市域快轨，10%）
市郊铁路是指把城市市区与郊区、尤其是远郊区联系起来的 长距离城市轨道交通系统。
二、城市轨道交通的类型
5、独轨（单轨，2%）
一、城市轨道交通的定义和特点
1、城市轨道交通定义: 通常以电能为动力,采取轮轨运转方式的快速大 运量公共交通之总称。
一、城市轨道交通的定义和特点
2、城市轨道交通的特点：
（1）安全 （2）快捷 （3）准时 （4）舒适 （5）运量大 （6）无污染（或少污染） （7）占地少， 不破坏地面景观
一、城市轨道交通的定义和特点
8.如何理解城轨供电系统的电磁兼容功能？
9.电力机车的取电方式有：
、
两种。
10.牵引网包含：
、
、
、
。
单元练习
11.福州地铁1号线电力机车采用供电制式为
。
12.城轨牵引供电系统由
和
组成。
13.混合变电所指：
。
14.福州地铁正线有 个电分段。
城市轨道交通系统构成——供电与牵引_图文_图文
图6-9 外部供电方式——放射式供电
【理论知识】 6.2 城市轨道交通电力牵引系统
1.城市轨道交通电力牵引概念 以电力系统城市电网的电力为动力源 ，在车辆上将电能转换为机械能，从而牵引列车组在轨道上运行的一 种城市交通牵引动力形式。
图6-10 城市轨道交通电力牵引结构图
【理论知识】 6.2 城市轨道交通电力牵引系统
【理论知识】 6.2 城市轨道交通牵引系统
(3)电力机车 电力牵引在现实生活中最好的体现就是电力机车。 4.牵引变电所容量的计算和确定 (1)确定牵引变压器的容量 1)确定计算容量。 2)确定校核容量。 3)确定安装容量。 (2)牵引变压器的安装容量 牵引变压器的安装容量是在计算容量和校 核容量的基础上，再考虑备用方式，最后按变压器的产品规格所确定 的变压器台数与容量。 1)移动备用。 2)固定备用。
【理论知识】 6.2 城市轨道交通牵引系统
5.电力牵引的远动监控装置 (1)地下迷流 在直流牵引供电中，牵引电流并非全部由钢轨直接流回 牵引变电所，而是有一部分由钢轨杂散泄漏流入大地，再由大地流回 钢轨和牵引变电所，这种地下杂散电流被称为地下迷流。 (2)谐波 由于牵引变电所大功率整流设备和其他变流装置等的非线性 负荷特性，使牵引供电系统成了城市电网的一个重要谐波源。 (3)电动车组 由牵引供电系统供给电能，驱动车辆上的电动机，产生 牵引力牵引在轨道上行驶的列车组。 (4)车辆电气 车辆电气包括车辆上各种电气设备及其连接导线。
【理论知识】 6.1 城市轨道交通供电系统
(1)牵引变电所 牵引变电所的作用是降压，并将三相电源转换成两个 单相电源，然后通过馈电线分别供电给牵引变电所两侧的接触网。 1)桥接线方式。
图6-1 牵引变电所的引入线方式
【理论知识】 6.1 城市轨道交通供电系统
【理论知识】 6.2 城市轨道交通电力牵引系统
1.城市轨道交通电力牵引概念 以电力系统城市电网的电力为动力源 ，在车辆上将电能转换为机械能，从而牵引列车组在轨道上运行的一 种城市交通牵引动力形式。
图6-10 城市轨道交通电力牵引结构图
【理论知识】 6.2 城市轨道交通电力牵引系统
【理论知识】 6.2 城市轨道交通牵引系统
(3)电力机车 电力牵引在现实生活中最好的体现就是电力机车。 4.牵引变电所容量的计算和确定 (1)确定牵引变压器的容量 1)确定计算容量。 2)确定校核容量。 3)确定安装容量。 (2)牵引变压器的安装容量 牵引变压器的安装容量是在计算容量和校 核容量的基础上，再考虑备用方式，最后按变压器的产品规格所确定 的变压器台数与容量。 1)移动备用。 2)固定备用。
【理论知识】 6.2 城市轨道交通牵引系统
5.电力牵引的远动监控装置 (1)地下迷流 在直流牵引供电中，牵引电流并非全部由钢轨直接流回 牵引变电所，而是有一部分由钢轨杂散泄漏流入大地，再由大地流回 钢轨和牵引变电所，这种地下杂散电流被称为地下迷流。 (2)谐波 由于牵引变电所大功率整流设备和其他变流装置等的非线性 负荷特性，使牵引供电系统成了城市电网的一个重要谐波源。 (3)电动车组 由牵引供电系统供给电能，驱动车辆上的电动机，产生 牵引力牵引在轨道上行驶的列车组。 (4)车辆电气 车辆电气包括车辆上各种电气设备及其连接导线。
【理论知识】 6.1 城市轨道交通供电系统
(1)牵引变电所 牵引变电所的作用是降压，并将三相电源转换成两个 单相电源，然后通过馈电线分别供电给牵引变电所两侧的接触网。 1)桥接线方式。
图6-1 牵引变电所的引入线方式
【理论知识】 6.1 城市轨道交通供电系统
城市轨道交通系统设备课件PPT(51张)
正线与其他交通线路相交时，一般采用立体交叉。
公务通信系统为轨道交通系统内部工作人员以及 (2)禁令标志是指限制乘客某些行为的标志。
它包括折返线、停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。
对外的公务联络提供通信手段。 在区域与区域分界处，分布设置由图形、符号、文字、颜色等要素构成的导向牌，作为刺激点，引导人流按自己的目的选择特定的路
6
（2）渡线 渡线也可以满足列车改变行进方向或
列车进路的需要。在列车运行速度较高， 运行间隔时间较短，运量较大的线路不宜 采用渡线折返方式作为正常运行交路。
7
（3）停车线
停车线一般设置在终点站或区间车站， 专门用于列车停放使用，并可进行少量检 修作业。
（4）车辆段出入线
车辆段出入线是从车辆段到运营正线 之间的连接线。车辆段出入线可以设计为 单线或双线，平交或立体交叉线路。
（2）CBTC系统 基于无线通信的列车控制CBTC系统，采用无线通
信技术，控制中心与运行列车之间的双向数据 通信。用移动闭塞式达到最小运行间隔距离控 制。 移动闭塞是指当列车车载设备发生故障或列车前 方出现障碍物时，列车和旅客能够置身于一个 受到保护的区域内，即；列车紧急制动后，在 这个区域内能够安全地停车，不会与任何障碍 物相撞。
和架空接触网。 （3）牵引变电所 4.高压供电源系统 一般地，高压供电源方式有3种：集中式供电、
分散式供电和混合式供电。沿城市轨道交通线 路，根据用电容量和线路的长短，设置专用的 主变电所。主变电所电压一般为110kV，由主 变电所降压为内部供电系统所需要的电压等级， 一般为10kV或35kV。
22
20
车站用电设备的负荷可以分为3级： 一级负荷 二级负荷 三级负荷 3.牵引供电系统 牵引供电系统供给电动车辆运行的电能，它是由
公务通信系统为轨道交通系统内部工作人员以及 (2)禁令标志是指限制乘客某些行为的标志。
它包括折返线、停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。
对外的公务联络提供通信手段。 在区域与区域分界处，分布设置由图形、符号、文字、颜色等要素构成的导向牌，作为刺激点，引导人流按自己的目的选择特定的路
6
（2）渡线 渡线也可以满足列车改变行进方向或
列车进路的需要。在列车运行速度较高， 运行间隔时间较短，运量较大的线路不宜 采用渡线折返方式作为正常运行交路。
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（3）停车线
停车线一般设置在终点站或区间车站， 专门用于列车停放使用，并可进行少量检 修作业。
（4）车辆段出入线
车辆段出入线是从车辆段到运营正线 之间的连接线。车辆段出入线可以设计为 单线或双线，平交或立体交叉线路。
（2）CBTC系统 基于无线通信的列车控制CBTC系统，采用无线通
信技术，控制中心与运行列车之间的双向数据 通信。用移动闭塞式达到最小运行间隔距离控 制。 移动闭塞是指当列车车载设备发生故障或列车前 方出现障碍物时，列车和旅客能够置身于一个 受到保护的区域内，即；列车紧急制动后，在 这个区域内能够安全地停车，不会与任何障碍 物相撞。
和架空接触网。 （3）牵引变电所 4.高压供电源系统 一般地，高压供电源方式有3种：集中式供电、
分散式供电和混合式供电。沿城市轨道交通线 路，根据用电容量和线路的长短，设置专用的 主变电所。主变电所电压一般为110kV，由主 变电所降压为内部供电系统所需要的电压等级， 一般为10kV或35kV。
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车站用电设备的负荷可以分为3级： 一级负荷 二级负荷 三级负荷 3.牵引供电系统 牵引供电系统供给电动车辆运行的电能，它是由
城市轨道交通车辆-第章-电力牵引传动系统课件 (一)
城市轨道交通车辆-第章-电力牵引传动系统课件 (一)城市轨道交通车辆是现代城市交通中非常重要的一部分，而他们的电力牵引传动系统就是其运行的核心和动力。
本文将详细介绍城市轨道交通车辆的电力牵引传动系统。
一、电力牵引传动系统的组成电力牵引传动系统由三个组成部分构成：牵引变流器、牵引电机和制动电阻。
1.牵引变流器：牵引变流器是电力牵引的核心和决定因素，它可以将直流电转化为交流电。
牵引变流器能够控制电机的转速和力矩，以达到牵引车辆的目的。
2.牵引电机：城市轨道交通车辆的牵引电机是三相异步电动机或同步电动机。
牵引电机可以将电能转化为机械能，从而提供动力以驱动轨道车辆。
3.制动电阻：制动电阻是在车辆紧急制动时提供制动力的电阻元件。
当电机接通制动电阻电路时，电机旋转速度要逐渐降低，从而达到制动效果。
二、电力牵引传动系统的分类根据使用条件和使用要求的不同，电力牵引传动系统可以分为直流电力牵引传动系统和交流电力牵引传动系统两种类型。
1.直流电力牵引传动系统：直流电力牵引传动系统具有简单、可靠、成熟的技术，对牵引电机的故障诊断和控制较为方便。
同时，直流电力牵引传动系统还具有调速范围大，可靠性高的特点。
2.交流电力牵引传动系统：交流电力牵引传动系统采用AC电机，可以在不同速度下提供更高的牵引力和效率。
此外，交流电力牵引传动系统可以通过能量回馈来降低整车的能耗。
三、电力牵引传动系统的优缺点1.优点电力牵引传动系统具有牵引力大、加速度快、稳定性高和运行平稳等特点。
同时，电力牵引传动系统能够提供更为舒适的乘坐环境，降低噪声和振动。
另外，电力牵引传动系统还能够节能环保，大大减少空气污染和噪声污染。
2.缺点电力牵引传动系统的成本较高，维护和保养也比较复杂。
同时，由于其本身的构造和性能，电力牵引传动系统的动力响应有些慢，无法满足部分应急情况下的需要。
总之，电力牵引传动系统是城市轨道交通车辆运行的核心，也是现代城市交通发展的重要标志之一。
城市轨道交通牵引变电所工作原理PPT课件
牵引变电所的一次设备主要有高压交流配电装置也称为高压交流开关柜整流机组直流配电装置也称为直流开关柜牵引变电所主接线两种形式无直流备用母线的接线带直流备用母线的接线上海轨道交通大都采用无直流备用母线接线牵引变电所主接线直流无备用母线接线牵引变电所主接线直流有备用母线接线一次供电方式一次供电系统供电环网供电接线双边供电单边供电辐射型供电其要求可总结为供电可靠性电能质量主接线图简单维护方便
简述城市轨道交通牵引变电所工 作原理及一次供电方式
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1
城市轨交供电系统
电力牵引供变电系统： 从电力系统或一次供电系统接收电能，通过 变压、换相、换流后，向电力机车负荷提供 所需电流制式的电能，并完成牵引电能传输、 配电等全部功能的完整系统。
城市轨交供电系统的结构： 高压供电源系统、牵引供电系统、动力照明 信号供电系统
-
2
城市轨交牵引供电系统
牵引供电系统主要包括： 直流牵引变电所、馈电线、接触网、走行轨 线 国际电工委员会拟定的直流牵引电压标准为： 750v、1500v、3000v。而国内的轨道交 通大都采用1500v电压。
-
3
牵引变电所的工作原理：
将引自城市电网或轨道交通供电系统内部的 35kv或10kv电源降压、整流后变成750v 或1500v直流电源，再由牵引变电所内的直 流配电装置将直流电源送到区间接触网，供 电动列车用电。
-
7
一次供电方式
一次供电系统供电： 环网供电接线、双边供电、单边供电、辐射 型供电
其要求可总结为： 供电可靠性，电能质量，主接线图简单，维 护方便
-
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牵引变电所的一次设备主要有： 高压交流配电装置（也称为高压交流开关 柜）、整流机组、直流配电装置（也称为直 流开关柜）
简述城市轨道交通牵引变电所工 作原理及一次供电方式
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城市轨交供电系统
电力牵引供变电系统： 从电力系统或一次供电系统接收电能，通过 变压、换相、换流后，向电力机车负荷提供 所需电流制式的电能，并完成牵引电能传输、 配电等全部功能的完整系统。
城市轨交供电系统的结构： 高压供电源系统、牵引供电系统、动力照明 信号供电系统
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城市轨交牵引供电系统
牵引供电系统主要包括： 直流牵引变电所、馈电线、接触网、走行轨 线 国际电工委员会拟定的直流牵引电压标准为： 750v、1500v、3000v。而国内的轨道交 通大都采用1500v电压。
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牵引变电所的工作原理：
将引自城市电网或轨道交通供电系统内部的 35kv或10kv电源降压、整流后变成750v 或1500v直流电源，再由牵引变电所内的直 流配电装置将直流电源送到区间接触网，供 电动列车用电。
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一次供电方式
一次供电系统供电： 环网供电接线、双边供电、单边供电、辐射 型供电
其要求可总结为： 供电可靠性，电能质量，主接线图简单，维 护方便
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牵引变电所的一次设备主要有： 高压交流配电装置（也称为高压交流开关 柜）、整流机组、直流配电装置（也称为直 流开关柜）
城市轨道交通供变电技术课件
城市轨道交通供变电系统的定义和作用
定义：城市轨道交通 供变电系统是为城市 轨道交通提供电力供 应和变换的电气系统。
作用：保证城市轨道 交通的正常运行，提 供稳定的电力供应， 保证列车的正常运行 和乘客的安全。
组成部分：包括供电 系统、变电系统、配 电系统、接地系统等。
特点：可靠性高、安 全性好、节能环保、 智能化程度高。
特点：高效、节能 、环保、安全、可 靠
高压开关柜
功能：控制和保护高压电路
特点：安全可靠、操作方便、维护 简单
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
组成：断路器、隔离开关、接地开 关等
应用：城市轨道交通、电力系统、 工业企业等
配电变压器
功能：将高压电转换为低压电，为城市轨道交通供电 结构：主要由铁芯、绕组、油箱、冷却装置等组成 工作原理：通过电磁感应原理，将高压电转换为低压电 特点：体积小、重量轻、效率高、可靠性高、维护方便
Part Three
城市轨道交通供变 电系统的运行和管
理
供变电系统的运行方式
供电方式：采用直流供电或交流供电
供电电压：根据线路长度和负载情况 确定
供电频率：根据线路频率和负载情况 确定
供电质量：保证供电的稳定性和可靠 性
供电监控：实时监控供电系统的运行 情况
供电维护：定期对供电系统进行维护 和检修
低压开关柜
组成：断路器、接触器、继 电器等
功能：控制和保护低压配电 系统
特点：体积小、重量轻、安 装方便
应用：城市轨道交通、工业 自动化等领域
继电保护装置
功能：保护电力系 统免受故障影响
组成：电流互感器、 电压互感器、继电 器等
工作原理：检测异 常电流、电压，发 出报警信号
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第三节 交流电力牵引系统
一、交流电机 （一）、三相异步电动机基本结构 （二）、三相异步电动机基本工作原理 （三）、三相异步电动机的机械特性
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第三节 交流电力牵引系统
2020/10/28
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第三节 交流电力牵引系统
二、交流电动机调速系统 三相交流电机调速方法可以分为： 改变磁极对数 调节转差率 调节供电频率 其中只有调节供电频率的方法是理想的方法。
一种是脉冲幅值调制，称为PAM（Pulse
Amplitude Modulation),变压变频分开完成。
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第三节 交流电力牵引系统
VVVF技术又分为两种：
一种是脉冲幅值调制，称为PAM（Pulse
Amplitude Modulation),变压变频分开完成。
另一种是脉冲宽度调制，称为PWM （Pulse Width Modulation),变压变频集中在逆变器中 一起完成，这是随着快速半导体开关元件GTO、 IGBT等的发展的结果。
直流电动机存在体积大、结构复杂、工作
可靠性差、制造成本高、维修麻烦的缺点，故
随着交流电机控制理论和大功率电力电子元器
件制造技术的发展，采用交流电机牵引的交流
传动技术迅速崛起，使轨道车辆电力牵引技术
2上020/1了0/28一个新台阶。
5
第一节 概述
二、轨道交通电力牵引系统的主要类型
轨道交通电力牵引供电制式：
2020/10/28
24
第三节 交流电力牵引系统
三、交流传动的脉宽调制控制技术
用在交流变频调速传动中的逆变器实际上是变 压变频器，变压（Variable Voltage）,简称VV， 变频（Variable Frequency）,简称VF，故变压 变频器简称为VVVF装置。
VVVF技术又分为两种：
n U Id R
CE
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第二节 直流电力牵引系统
（一）、直流牵引电动机调速的基本形式： 1、调节牵引电机的端电压
（1）、变阻调压 通过调节串入电机回路的电阻的大小来改
变电动机的端电压以实现电动机的调速。 调节电阻的方法又分两类： 有触点式开关调阻 无触点斩波调阻 这种调压方式在电阻中消耗了大量的电能。
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第二节 直流电力牵引系统
二、直流牵引调速系统 直流牵引调速系统按电源性质分为： 直-直流牵引系统（教材P183图8-2） 交-直流牵引系统（教材P187图8-11）
改错：
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第二节 直流电力牵引系统
（一）、直流牵引电动机的基本调速方法
直流电动机的转速表达式
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第二节 直流电力牵引系统
（2）、斩波调压
在电路中接入能有规则地导通和关断的斩波器， 则可以减低直流电动机两端的平均电压。电动机 两端电压的平均值为：
URL
Uton U
T
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第二节 直流电力牵引系统
只要调节导通比，即可调节平均电压。 随着半导体技术的发展，斩波器中的 斩波元件经历了以下的发展过程：
轨道车辆通过受流器从架空接触网或第三 轨（输电轨）接收电能，通过车载的变流装 置给安装在转向架上的牵引电机供电，牵引 电机将电能转变成机械能，机械能通过齿轮 传给轮对，驱动轮对在轨道上运动带动车辆 前进。
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第一节 概述
早期的电力牵引的轨道车辆采用直流电动
机，电机调速是采用改变串联在电机上的电阻 的大小来改变电机的端电压的控制的方式，这 种方式对电能的浪费大。以后由于半导体技术 的发展，电力电子变流技术得到了广泛应用， 直流牵引普遍采用斩波调压的方式。
备称为逆变器。
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第三节 交流电力牵引系统
在车辆牵引的开始阶段，保持气隙磁通 为常数，改变供电频率可以使电动机的最 大扭矩基本不变，达到加速运行的目的。
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第三节 交流电力牵引系统
而在随后的牵引阶段，保持电压不变而改 变频率，则最大扭矩随着频率的上升而下 降，实现恒功率控制。
城市轨道交通
电力牵引系统
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第八章 城市轨道交通电力牵引系统
第一节 概述 第二节 直流电力牵引系统 第三节 交流电力牵引系统 第四节 城市轨道车辆用直流感应电机
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精品资料
第一节 概述
一、轨道车辆电力牵引发展简介
电力牵引是一种以电能为动力牵引车辆前 进的牵引方式。
直流：600、750、1500、3000 V
交流：6250、15000、25000 V
轨道交通电力牵引系统分为：
1、直流电力牵引系统 直流—直流
2、交流电力牵引系统
（1）、直流—交流
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（2）、交流—直流—交流 6
第一节 概述
三、轨道交通车辆的电力牵引结构与特性
（一）、有轨电车
（二）、电动车组
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第二节 直流电力牵引系统
一、直流电机 （一）、直流电机的组成 （二）、直流电机的工作原理 （三）、直流电机的励磁方式 （四）、直流串励电动机的机械特性
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第二节 直流电力牵引系统
请按右图纠 正教材P185 图8-8 中的 错误
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第二节 直流电力牵引系统
2020/10/28
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第三节 交流电力牵引系统
在变频调速的交流传动系统中，按供电 制式的不同，可分为：
直流—交流
交流—直流—交流
城市轨道交通多采用直流—交流方式， 干线铁路则采用交流—直流—交流的方式。
由此可见，将直流电转变成频率可变的 交流电就是交流传动的关键所在。
将直流电转变成频率可变的交流电的设
晶闸管
可关断晶闸管（GTO） 绝缘门极晶闸管（IGBT） 斩波元件的发展，推动了斩波器向电 路简洁、控制简单、轻型化方向发展。
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第二节 直流电力牵引系统
2、调节励磁磁通 采取匝数短路法和分路电流法可以减小
牵引电动机励磁电流从而减小主极磁通， 以实现对转速的调节。
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1、铁路干线电动车组
2、城市轨道交通电动车组
（三）、特种电动车
1、独轨
2、采用橡胶车轮的轻轨
3、磁浮列车 2020/10/28
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第一节 概述
四、电动车组牵引特性 电动车组在每个站间区间内，从启动加
速运行到制动减速最后停车其速度和牵引 力的变化曲线见下图。
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