成都地铁1号线地铁牵引电气系统
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图 １ 牵引电气系统组成
前 刖菁 言
成都地铁 １ 号线是成都市第一条地铁线路 ， 也 是 中 国西 部 第 一 条 地 铁 。该 线 路 于 ２ ０ １ ０ 年 ９月 ２ ７
１ ３开 通 。截 至 ２ ０ １ ６ 年５ 月， 成都地铁 １ 号 线 运 营 总 长２ ３ ． ９ 公里 ， 拥有 ２ ２ 座 车站 ， 包含 ２ 座转 乘 站 。
２ Ｖ ＶＶＦ逆 变器
２ ． １ 主 电路
Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ逆 变 器 箱 主 要 完成 对 牵 引 电机 的控 制 ，
车。每个子系统都有断路器箱 ， 当子系统出现故障
包括牵引 、 电制动两种基本功能 ， 其主电路见图２ 。
图２ Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ 主电路简图
每个 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ逆 变器 控 制 四 台电机 （ 安 装 在 同一
整 个 成 都 地 铁 所 运 营 的列 车牵 引 电气 系 统 中表 现
最 为优 异 。
牵引 电机 、 滤波电抗器 、 制动电阻 、 各种断路器箱和 隔离开关箱等 。整个系统组成见图 １ 。
牵 引 电气 系 统 的 主要 功 能包 括 控 制 牵 引 电机
运行 、 为车上其他设备提供交流 电源以及为控制系
统 提 供 直 流 控 制 电源 。其 中 ， 在两 个拖 车 Ｔ Ｃ １ 和 Ｔ Ｃ ２ 上分 别 安 装一 套 Ｓ Ｉ Ｖ辅 助 电源 系统 。正 常工 作
时， 每套 Ｓ Ｉ Ｖ辅助电源系统负责给相邻 的三个车辆 供 电。当其 中一套 系统出现问题 时 ， 通过 Ｍ ２ 车上
Ｍ ２ Ｔ ｃ ２ ＼
安装 在 ＭＰ １ 和 ＭＰ ２ 车上 ， 包 含受 电弓 的受 流装 置安 装有 熔 断器 （ 在 主 断路 器箱 内 ） 和避 雷器 ， 从 受 电 弓 引入 的直 流 １ ５ ０ ０ Ｖ高压通 过母线 接 线箱贯 通整 个列
时能够与母线分离 ， 保证列车能够继续运行 。
整个 牵 引 电气 系统 中 ， Ｖ Ｖ ＶＦ 逆变 器箱 和 Ｓ Ｉ Ｖ辅 助 电源 系统 是 核心 组成 部 分 ， 其 工作 性 能是 列 车 能 否 安全 运行 的重要 条件 。
１系统介绍 １糸ｚ 允 ’ ｆ ． 鲻
成都 地铁 １ 号 线 列 车编 组 型式 为 ４ Ｍ２ Ｔ， 即一 列
车由４ 个动车和 ２ 个拖车组成 。整个电气牵引系统
主要 包 括 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ逆 变器 箱 、 Ｓ Ｉ Ｖ静 止辅 助 电源 、 交 流
湘潭 电机股份有限公 司 自２ ０ ０ ３ 年开始与 １ ３本 东洋公司开展合作 ， 先后为成都地铁 １ 号线 、 ２ 号线 提供全套牵引电气系统 。通过 近 ６ 年 的运行表 明， 系统稳定 ， 故 障率少 ， 未出现过清客等救援行 为 ， 在
没有 直 流 电压 的状 态 下 。在 空 车模 式下 ， 在传 感器 端输 入 直 流 电压或 交 流 电压 ， 可 以校准 系 统 的保 护
进行 磁链 角度 的校 正 ；
６ ）不进 入 同步调制 。
Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ主要 有 四个 运 行模 式 ， 分 别为 空 车模式 、 紧急 运行 模 式 、 洗 车模 式 以及 正 常运 行模 式 。四个
个模式满足了列车试验、 运行中不 同的功能要求。
ａ ）空车 模式
Байду номын сангаас
因为屏蔽 了Ｆ Ｃ Ｄ等故障 ， 空车模式可以工作在
输入 ， 调制频 率 固定 ； ２ ）Ｐ ＷＭ 的调 制 比 由外 接 电位器 或 外部 调试 程
序输 入 ；
辆动车上） 。主 电路主要模块有三相逆变桥 （ 供给 牵 引 电机 交流 三相 电源 ） 、 支 撑 电容 、 电容 充放 电电 路（ 包括充电电阻 Ｃ Ｇ Ｒ 、 放电电阻Ｄ Ｃ Ｇ Ｒ 以及旁路接
成 都地铁 １ 号线地铁牵引 电气系统
成都地铁 １ 号线地铁 牵 引 电气 系统
陈鸿蔚 方兵 陈晚余 （ 湘潭 电机股 份 有 限公 司 ， 湖 南 湘潭 ， ４ １ １ １ ０ １ ）
摘 要： 地铁牵引电气系统是一个技术含量较高 、 结构复杂的工业控制系统 。本文以成都 １ 号线的列车 牵引系统为对象 ， 介绍 了系统的组成 、 结构以及主要的控制算法 。针对轨道交通需要 的一些特殊 的控制方 式， 本文也给出了说明。最后介绍了系统 的国产化情况。 关键词 ： 轨道交通成都地铁牵引电气系统
电气 牵引 ２ ０ １ ６ 年第 １ 期（ 总第 １ ３ １ 期）
的扩展供 电装置 由另外一套 系统为整个列车提供 电源 。每个动车上安装一套 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ 逆变器系统 ， 采 用无速度传感器矢量算法来控制三相交流牵引 电 机 的运行。在 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ 箱体 内， 安装有制动斩波单元 ， 制动时将 多余 的能量通过制动电阻消耗 。受 电弓
触器 Ｌ ２ ） 、 制动斩波器、 制 动 电 阻和 一 些 电压 、 电流 传感 器 。
２ ． ２ 运 行模式
３ ）计算 用 电机 电流在 ｄ － ｑ 坐 标 系 上 的分 量 分
别等于励磁电流给定值和力矩 电流给定值 ； ４ ）转差频率设置为 ０ ； ５ ）转 子 磁 链 计 算 不 进 行 必 要 的调 整 ， 例 如 不
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成都地铁 １ 号线是成都市第一条地铁线路 ， 也 是 中 国西 部 第 一 条 地 铁 。该 线 路 于 ２ ０ １ ０ 年 ９月 ２ ７
１ ３开 通 。截 至 ２ ０ １ ６ 年５ 月， 成都地铁 １ 号 线 运 营 总 长２ ３ ． ９ 公里 ， 拥有 ２ ２ 座 车站 ， 包含 ２ 座转 乘 站 。
２ Ｖ ＶＶＦ逆 变器
２ ． １ 主 电路
Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ逆 变 器 箱 主 要 完成 对 牵 引 电机 的控 制 ，
车。每个子系统都有断路器箱 ， 当子系统出现故障
包括牵引 、 电制动两种基本功能 ， 其主电路见图２ 。
图２ Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ 主电路简图
每个 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ逆 变器 控 制 四 台电机 （ 安 装 在 同一
整 个 成 都 地 铁 所 运 营 的列 车牵 引 电气 系 统 中表 现
最 为优 异 。
牵引 电机 、 滤波电抗器 、 制动电阻 、 各种断路器箱和 隔离开关箱等 。整个系统组成见图 １ 。
牵 引 电气 系 统 的 主要 功 能包 括 控 制 牵 引 电机
运行 、 为车上其他设备提供交流 电源以及为控制系
统 提 供 直 流 控 制 电源 。其 中 ， 在两 个拖 车 Ｔ Ｃ １ 和 Ｔ Ｃ ２ 上分 别 安 装一 套 Ｓ Ｉ Ｖ辅 助 电源 系统 。正 常工 作
时， 每套 Ｓ Ｉ Ｖ辅助电源系统负责给相邻 的三个车辆 供 电。当其 中一套 系统出现问题 时 ， 通过 Ｍ ２ 车上
Ｍ ２ Ｔ ｃ ２ ＼
安装 在 ＭＰ １ 和 ＭＰ ２ 车上 ， 包 含受 电弓 的受 流装 置安 装有 熔 断器 （ 在 主 断路 器箱 内 ） 和避 雷器 ， 从 受 电 弓 引入 的直 流 １ ５ ０ ０ Ｖ高压通 过母线 接 线箱贯 通整 个列
时能够与母线分离 ， 保证列车能够继续运行 。
整个 牵 引 电气 系统 中 ， Ｖ Ｖ ＶＦ 逆变 器箱 和 Ｓ Ｉ Ｖ辅 助 电源 系统 是 核心 组成 部 分 ， 其 工作 性 能是 列 车 能 否 安全 运行 的重要 条件 。
１系统介绍 １糸ｚ 允 ’ ｆ ． 鲻
成都 地铁 １ 号 线 列 车编 组 型式 为 ４ Ｍ２ Ｔ， 即一 列
车由４ 个动车和 ２ 个拖车组成 。整个电气牵引系统
主要 包 括 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ逆 变器 箱 、 Ｓ Ｉ Ｖ静 止辅 助 电源 、 交 流
湘潭 电机股份有限公 司 自２ ０ ０ ３ 年开始与 １ ３本 东洋公司开展合作 ， 先后为成都地铁 １ 号线 、 ２ 号线 提供全套牵引电气系统 。通过 近 ６ 年 的运行表 明， 系统稳定 ， 故 障率少 ， 未出现过清客等救援行 为 ， 在
没有 直 流 电压 的状 态 下 。在 空 车模 式下 ， 在传 感器 端输 入 直 流 电压或 交 流 电压 ， 可 以校准 系 统 的保 护
进行 磁链 角度 的校 正 ；
６ ）不进 入 同步调制 。
Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ主要 有 四个 运 行模 式 ， 分 别为 空 车模式 、 紧急 运行 模 式 、 洗 车模 式 以及 正 常运 行模 式 。四个
个模式满足了列车试验、 运行中不 同的功能要求。
ａ ）空车 模式
Байду номын сангаас
因为屏蔽 了Ｆ Ｃ Ｄ等故障 ， 空车模式可以工作在
输入 ， 调制频 率 固定 ； ２ ）Ｐ ＷＭ 的调 制 比 由外 接 电位器 或 外部 调试 程
序输 入 ；
辆动车上） 。主 电路主要模块有三相逆变桥 （ 供给 牵 引 电机 交流 三相 电源 ） 、 支 撑 电容 、 电容 充放 电电 路（ 包括充电电阻 Ｃ Ｇ Ｒ 、 放电电阻Ｄ Ｃ Ｇ Ｒ 以及旁路接
成 都地铁 １ 号线地铁牵引 电气系统
成都地铁 １ 号线地铁 牵 引 电气 系统
陈鸿蔚 方兵 陈晚余 （ 湘潭 电机股 份 有 限公 司 ， 湖 南 湘潭 ， ４ １ １ １ ０ １ ）
摘 要： 地铁牵引电气系统是一个技术含量较高 、 结构复杂的工业控制系统 。本文以成都 １ 号线的列车 牵引系统为对象 ， 介绍 了系统的组成 、 结构以及主要的控制算法 。针对轨道交通需要 的一些特殊 的控制方 式， 本文也给出了说明。最后介绍了系统 的国产化情况。 关键词 ： 轨道交通成都地铁牵引电气系统
电气 牵引 ２ ０ １ ６ 年第 １ 期（ 总第 １ ３ １ 期）
的扩展供 电装置 由另外一套 系统为整个列车提供 电源 。每个动车上安装一套 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ 逆变器系统 ， 采 用无速度传感器矢量算法来控制三相交流牵引 电 机 的运行。在 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ 箱体 内， 安装有制动斩波单元 ， 制动时将 多余 的能量通过制动电阻消耗 。受 电弓
触器 Ｌ ２ ） 、 制动斩波器、 制 动 电 阻和 一 些 电压 、 电流 传感 器 。
２ ． ２ 运 行模式
３ ）计算 用 电机 电流在 ｄ － ｑ 坐 标 系 上 的分 量 分
别等于励磁电流给定值和力矩 电流给定值 ； ４ ）转差频率设置为 ０ ； ５ ）转 子 磁 链 计 算 不 进 行 必 要 的调 整 ， 例 如 不
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