地铁车辆电气牵引系统探讨

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地铁车辆电气牵引系统探讨

地铁车辆电气牵引系统探讨

地铁车辆电气牵引系统探讨摘要:近几年来地铁运营发展速度迅速,有效缓解了城市交通压力。

地铁车辆电气的牵引系统作为关系到车辆的行驶安全及性能的重要组成部分,对其进行研究具有重要意义。

本文主要对于深圳地铁车辆的电气牵引的特点、组件及牵引主电路等进行探讨。

关键词:地铁车辆;电气;牵引系统一、牵引系统概述深圳地铁1号线车辆采用四动两拖六编组形式(4M2T):=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc=,其中Tc为有司机室的拖车、Mp为有受电弓的动车、M为无受电弓的动车;=为全自动车钩、+为半自动车钩、-为半永久牵连杆。

列车由两个单元车组组成,每个单元车组由一辆拖车和两辆动车组成。

控制方式为车控(1C4M)即每辆Mp/M车上设有1台牵引逆变器VVVF,驱动4个异步牵引电动机工作。

列车采用架空接触网方式受电,额定电压DC1500V。

牵引系统采用VVVF交流传动技术,具有防滑、防空转功能。

每辆Tc车上设有1台辅助逆变器SIV,每个辅助逆变器的输出分两路,一路输出为380V、50HZ三相交流电,用于辅助交流设备的供电,另一路为110V直流,用于直流控制设备的供电及蓄电池充电。

图1 电气牵引系统框图图2 牵引传动系统二、电气牵引系统的功能牵引系统是地铁车辆的动力源,主要由VVVF逆变器和三相交流牵引电机组成。

深圳地铁5号线部分车辆采用南车株洲时代的VVVF逆变器-异步牵引电动机构成的交流传动系统;采用高性能的交流传动直接转矩控制策略,具有反应迅速、可靠的空转/滑行保护并优先使用电制动。

列车在AW2载荷工况下,在丧失1/4动力情况下,列车可以正常往返一个全程;在AW3载荷工况下,可适当降低列车运行速度。

列车在AW3载荷工况下,在丧失1/2动力情况下,能在正线35‰的坡道上起动,运行到下一站,清客后空车能运行至车辆段(AW0表示地铁车辆空载;AW1表示地铁车辆座客载荷;AW2表示地铁车辆定员载荷6人/㎡;AW3表示地铁车辆超员载荷9人/㎡)。

地铁车辆牵引系统故障处理探究

地铁车辆牵引系统故障处理探究

地铁车辆牵引系统故障处理探究地铁作为城市中重要的公共交通工具,其安全性和稳定性对城市交通运行起着至关重要的作用。

而地铁车辆的牵引系统作为地铁的关键组成部分之一,一旦出现故障将对地铁的正常运行产生严重影响,甚至会带来安全隐患。

地铁车辆牵引系统的故障处理显得尤为重要。

本文将对地铁车辆牵引系统的故障处理进行探究,希望能够为相关工作人员提供参考和指导。

一、地铁车辆牵引系统概述地铁车辆的牵引系统是指地铁车辆进行运行时所使用的动力系统,通常包括电机、牵引变流器、齿轮箱等组件。

牵引系统的主要作用是为地铁车辆提供动力,使其能够顺利行驶。

一旦牵引系统出现故障,将直接影响地铁车辆的正常运行,甚至会引发更严重的安全问题。

1. 电机故障:电机故障是地铁车辆牵引系统中比较常见的问题之一,主要表现为电机启动困难、运行时噪音过大等现象。

2. 牵引变流器故障:牵引变流器是地铁车辆牵引系统中的核心部件之一,一旦出现故障将直接影响地铁车辆的动力输出。

4. 其他故障:除了以上列举的常见故障外,地铁车辆牵引系统还可能出现一些其他故障,如传感器故障、接触线故障等。

1. 故障诊断:当地铁车辆牵引系统出现故障时,首先需要进行故障诊断。

相关工作人员需要对地铁车辆进行全面检查,通过检查设备、测量参数等方式,找出故障的具体位置和原因。

2. 故障隔离:经过初步诊断后,需要对故障进行隔离。

根据故障的具体情况,可能需要将故障设备从系统中隔离,以避免对整个系统造成更大的影响。

3. 故障修复:一旦故障被隔离,就需要进行修复工作。

修复工作可能涉及更换故障部件、调整参数、重新安装设备等多种操作,具体操作将根据实际情况来进行。

4. 故障测试:在故障修复后,需要对地铁车辆进行测试,以确保牵引系统的正常运行。

测试结果将直接影响地铁车辆的后续运行情况。

1. 故障诊断技术:地铁车辆的牵引系统包含大量电子设备和传感器,因此需要依靠先进的故障诊断技术,以快速准确地找出故障原因。

浅谈上海11号线北延线车辆电气牵引系统

浅谈上海11号线北延线车辆电气牵引系统

浅谈上海11号线北延线车辆电气牵引系统摘要简要介绍上海11号线北延线地铁车辆电气牵引系统构成、特点及主要控制功能。

关键词:地铁车辆;电气牵引系统;构成;特点;控制功能1、概述上海地铁11号线北延线增购项目(安亭-花桥)车辆为A型车体,采用4动2拖的列车编组,其列车编组型式为:=Tc–Mp–M+M–Mp–Tc=(其中Tc:有司机室的拖车,Mp:有受电弓的动车,M:无受电弓的动车)。

列车由两个单元车组组成,每个单元车组由1辆拖车和2辆动车组成。

该系统采用矢量控制,具有优异的防空转/滑行控制功能。

列车制动采用优先使用电力再生制动,在低速时启动制动过渡电阻,实行电制动与空气制动平滑转换。

列车牵引系统主电路采用两电平电压型直—交逆变电路。

经受电弓受流输入的DC1500V由VVVF逆变器变换成频率、电压均可调的三相交流电,向异步牵引电动机供电。

VVVF逆变器由两个IGBT逆变模块单元组成,一起驱动4台牵引电动机,逆变模块单元将逆变单元与制动斩波单元集成在一起。

当电网电压在1000V~1800V之间变化时,主电路都能正常工作,并方便地实现牵引—制动的无接点转换。

2、车辆主要技术参数牵引性能(在定员AW2情况下,车轮半磨耗状态,在干燥、清洁平直轨道上,额定电压DC1500V时),平均加速度为:平均启动加速度(0~36km/h)≥1.0m/s2平均加速度(0~80km/h) ≥0.6m/s2平均加速度(0~100km/h) ≥0.4m/s2制动性能(在定员AW2载荷情况下,在干燥、清洁平直轨道上,列车从最高运行速度100km/h到停车),平均减速度为:平均全常用制动减速度(100km/h~0包括响应时间) ≥1.0 m/s2平均快速制动减速度(100km/h~0包括响应时间) 1.3 m/s2平均紧急制动减速度(100km/h~0包括响应时间) 1.3 m/s2列车纵向冲击率:≤0.75m/s3制动计算粘着系数值≤0.15最高运行速度: 100km/h平均旅行速度:≥37km/h3、系统特点电气牵引系统充分利用轮轨粘着条件,并按列车载重量从空车AW0到超员载荷AW2范围内自动调整牵引力的大小,使列车在空车AW0至超员载荷AW2范围内保持起动加速度基本不变,并具有反应迅速、有效可靠的粘着利用控制和空转保护。

★地铁车辆直线电机牵引系统故障的应对探讨

★地铁车辆直线电机牵引系统故障的应对探讨

地铁车辆直线电机牵引系统故障的应对探讨1. 引言广州地铁现有两条运营线路使用直线电机牵引系统的L型车,L型车地铁列车在车厂采用受电弓受流,在正线采用集电靴受流,直线电机牵引。

牵引力由电机的定子与安装在轨道中央的感应板之间的电磁力产生,与粘着系数无关。

在牵引能力方面,具有爬坡能力强、可实现径向转向架、粘着系数小、振动和噪声小等特点,能较好的适应广州地铁运营线路在市区运行线路长、区间线路弯道多曲线半径小、高架线路爬坡要求高等特点。

在此,探讨广州地铁5号线直线电机的车辆牵引系统故障情况下的应对措施。

2 牵引系统故障的类型、影响及相应的应对措施探讨2.1 牵引故障类别VVVF(牵引逆变器)电源控制开关跳闸 (VVVF电源1(VFCB 1)或者VVVF电源2(VFCB2)跳闸)。

2.1.1 故障现象(1)司机主页:显示相应VVVF(牵引逆变器)断闭(显示灰色)。

(2)列车出现保压制动不能缓解,无法动车。

(3)直线电机地铁车辆保压制动的缓解与施加由该节车的VVVF控制。

保压制动指令为高电平,一列列车的四个VVVF中,有一个发出保压制动施加的指令,整列列车的保压制动便会施加,VVVF发出保压制动缓解指令的条件是VVVF检测到牵引电流。

2.2 牵引故障的应对措施调度控制中心的应对措施是维持列车进站后,组织司机检查B/C两车二位端开关控制屏的相应VVVF是否跳闸,若无跳闸或复位不成功,尝试按下单元切除按钮UCOS,重新分合高速断路器即可牵引动车。

若不能缓解,打下故障单元车的VVVF电源1(VFCB 1)和VVVF电源2(VFCB2)的微动开关,动车到终点站退出服务。

若需要组织司机到现场检查VVVF电源微动开关或者打下VVVF电源微动开关,按照广州地铁运营日报统计数据,延误时间在3min左右,则需要行调控制后续一至两台客车的运行时间,以防止在故障列车处理期间,后续客车进入区间等待,影响客运服务质量。

另外,由于故障的处理需要司机到客室检查、处理VVVF电源微动开关,调度控制中心需要及时任命车站的值班站长为事故处理主任,到现场协助司机处理、维持现场乘客秩序;并组织司机做好列车的乘客广播安抚工作,带齐通讯工具后到现场进行处理,以保持中央与现场的信息同步。

地铁车辆牵引电气技术及故障简析

地铁车辆牵引电气技术及故障简析

地铁车辆牵引电气技术及故障简析摘要:如果地铁牵引系统的参数不匹配,很容易导致牵引系统交流侧和DC 侧的电压和电流剧烈振荡。

如果振荡太严重,可能会关闭变流器的保护,从而降低牵引系统的可靠性和安全性。

因此,为了提高输电系统的稳定性,我国许多学者和研究人员对其进行了深入的研究。

关键词:地铁车辆;牵引电气;电气技术;故障分析地铁已经成为城市交通系统的重要组成部分。

随着经济的发展,轨道线路的长度逐渐增加,这在很大程度上缓解了城市地面交通拥堵的现象。

如今,随着科学技术的快速发展,对地铁车辆的深入研究,地铁车辆的速度大大提高。

一、地铁列车牵引系统技术特征1.列车牵引性能的设计。

在地铁列车设计当中,牵引系统设计是一个非常关键的组成部分。

地铁车辆牵引系统的设计主要包括了两个部分,一是电制动力的设计,二是速度特性的设计,在整个设计过程中,设计人员要保证设计结果能够满足实际线路的电制动力需求以及对牵引性能的要求,从而保证其速度能够与相关技术规范相统一。

由于牵引电气系统的子部件牵引逆变器、牵引电机和转向架有着非常直接的联系,因此在进行列车牵引系统的设计中要对牵引逆变器、电机以及转向架等对接口的要求进行充分考虑,并结合实际的影响因素来选择合适的齿轮箱、联轴节,从而保证牵引系统的性能能够与整条线路的电网电压和最大电流相匹配。

2.牵引性能的仿真。

列车牵引系统的设计中,其最基础的部分就是牵引性能的仿真效果处理。

牵引性能的仿真能够通过软件对其电制动性能以及牵引性能进行模拟计算,以此来核实传动的线路和条件。

实际上,牵引系统的仿真设计还能够对列车在具有一定转弯半径以及坡度的线路上行驶,做限速处理的情况进行仿真。

在进行设计的过程中,若对其运行的牵引力、制动力、载荷等运行条件以及加速减速的电流等进行仿真,能够在一定程度上组合计算出其通过的电流、电压以及输出牵引力等,同时还能够计算出电阻功率等方面的定额数据,从而保证计算数据的可靠性,以此来强化牵引性能的设计。

地铁牵引系统供电节能优化研究

地铁牵引系统供电节能优化研究

地铁牵引系统供电节能优化研究摘要:地铁作为现代社会重要的交通工具,每天承载着大量的乘客。

由于地铁站之间的距离相对较短,地铁车辆在短时间内频繁停止和运行,这导致了大量的牵引耗电和无法被电网吸收的再生制动能量浪费。

传统地铁车辆通常采用制动电阻来消耗无法被电网吸收的再生制动能量,但是通过引入地面能馈装置和取消车辆制动电阻,可以显著减少能源消耗,并且降低维持隧道内温度的成本。

因此,对于此课题的研究具有重要意义。

关键词:地铁;牵引系统;供电节能;优化引言:地铁运营中频繁启动和停靠导致有大量制动能量产生,最高可达40%。

若不有效利用这些能量会造成严重的能源浪费,因此需要采取措施来有效利用制动能量。

在传统地铁的牵引系统中,再生制动能量的利用方案通常包括储能模块和制动电阻等。

尽管这些方案在一定程度上能够应用能量,但在改造成本和热量挥发方面仍然存在不足之处。

因此,有必要对再生制动能馈式节能技术进行分析,通过实现对制动能量的有效应用,以满足地铁行业可持续发展的需求。

1.地铁牵引供电系统分析地铁供电系统分为中压和直流牵引两部分。

直流牵引系统本身就有“多电源”和保护“多死区”两大特征。

多电源指的是当牵引网出现短路时,整座牵引变电所都可以通过牵引网向短路处提供电力,许多人以为是两侧供电两侧的牵引变电所向短路的地方供电,但实际上并非如此。

根据不同的需求,牵引供电体统可以采用不同的操作方式,主要有如下几种方式:一是可以正常牵引变电所的是两台机组并列运行,从而产生相同作用的二十四脉冲整流。

二是在单机操作的情况下,也能实现单机群机操作。

三是在地铁牵引供电系统中,有一种情况下,需要将两个独立的牵引变电所进行解列,才能使其不运行。

四是在正常的双向电力供应之前,有一个牵引变电站发生了故障,现在已经不在运行了。

五是当尾部牵引变电站发生故障时,则需采用单侧电源。

举个例子,当一列列车在牵引网的尽头即将起动时,其运转率小于起动时的电压,则可以通过隔离侧向电气开关,使纵行的接触网并联;这样可以让回路中的阻力减小,进而减少电压损耗。

地铁车辆牵引系统故障处理探究

地铁车辆牵引系统故障处理探究

地铁车辆牵引系统故障处理探究地铁车辆牵引系统是地铁行驶的关键部分,它负责将电能转化为机械能,从而推动列车行驶。

如果牵引系统出现故障,将会导致列车停车,延误交通,甚至影响乘客的安全。

因此,及时处理地铁车辆牵引系统故障尤为重要。

以下是一些有关地铁车辆牵引系统故障处理的探究。

第一步:确定故障类型在处理地铁车辆牵引系统故障之前,我们需要先确定故障类型。

一般来说,地铁车辆牵引系统故障可以分为电气故障和机械故障两类。

其中,电气故障包括断电、过载、短路等问题;机械故障包括轴承损坏、驱动链条松动等问题。

第二步:采取措施对于电气故障,我们应该首先检查电缆、开关、接线盒等电气元件是否损坏。

如果损坏,及时更换或维修。

同时,还需要检查电气系统的配电箱、电机、变压器等设备是否正常运行。

如果发现问题,应该及时通知地铁运营公司或具有相关维护资质的企业进行处理。

对于机械故障,我们需要首先检查转动部分是否有松动、生锈、咬合等问题。

如果有问题,应该及时进行加油润滑或更换部件,确保设备正常运行。

另外,对于驱动链条松动的故障,可以通过调整链条松紧度来解决问题。

需要注意的是,如果无法自己解决故障,最好寻求专业人士的帮助。

第三步:预防故障的发生除了及时修复地铁车辆牵引系统故障,我们还应该注意预防故障的发生。

首先,我们应该定期对设备进行检查、维护和保养。

其次,应该加强设备的运行监测,及时发现故障问题并及时处理。

此外,我们还应该改善环境条件,降低设备受损的可能性。

综上所述,地铁车辆牵引系统故障的处理需要我们先确定故障类型,然后有效地采取措施。

当然,更加重要的是预防故障的发生,确保地铁车辆牵引系统的正常运转。

地铁车辆电气牵引及控制系统研究

地铁车辆电气牵引及控制系统研究

地铁车辆电气牵引及控制系统研究2中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东省青岛市266000摘要:随着我国新型城市化建设进程的不断深入,如何确保城市地铁的正常经营是加快发展现代城市交通的一项重要内容。

在我国地铁正常运行过程中,其中的牵引及电力控制传动系统直接影响关系着地铁的正常运行与工作效率,只有确保地铁电气牵引及电力传动系统正常运行,才能有效确保我国地铁安全运行。

基于此,本文就地铁电气牵引与控制技术应用进行简要分析,以期有效推动我国城市交通的快速发展。

关键词:控制系统;电气牵引;地铁车辆引言:地铁系统中的电气牵引控制系统主要包括各种电气控制电路和各种电力设备等内容,通过控制电路和电力设备之间的高速协调制动作用就可以给地铁运行过程中的车辆提供大量的地铁牵引力,在这一运用过程中,电气控制技术起到关键性的作用,只有真正科学的运用电气控制,才能真正保证地铁牵引力的正常供应,而只有运用电气控制技术才能真正实现地铁运行车辆的有效高速制动。

1.现阶段我国轨道交通车辆电气牵引系统概述现阶段我国大型轨道交通车辆采用电气制动牵引技术系统主要目的是有效配合电气牵引技术。

我国城市交通轨道的供电机的方式一般都是采用直线架空供电dc1500接触网方式供电,因此在轨道上与车辆的运行相似性一般是比较高的,因此,在保证车辆运行的整个过程中在车辆行驶方式和车辆运行过程两个方面都需要进一步提升。

只有这样才可以能够真正让电气牵引技术有更好的发展。

而为了有效保障我国高速轨道交通车辆正常运行过程中具有稳定的制动牵引力,就必须采用国际牵引控制系统来加以规范。

牵引制动系统在汽车应用的发展过程中具有三点重要作用。

第一,牵引控制系统能够充分保证机车电气传动技术的恒定性,使牵引力在一定速度范围内,进一步保障了机车电气传动牵引系统技术的稳定。

第二,牵引动力系统本身能够对所有牵引力设备进行一定的约束,这主要是为了能够让我国轨道交通在不同的运行情况下能够同时达到额定的运行速度并根据不同车辆的最大负载能力分别进行自动减速调节和车辆规范性自动调节;第三,电气传动牵引系统的广泛应用还能够有效保证我国轨道交通整体运行的平衡,制定相应的牵引动力设备来源和保障保证轨道交通的运行稳定性和速度。

地铁车辆电气牵引传动控制方法研究

地铁车辆电气牵引传动控制方法研究

地铁车辆电气牵引传动控制方法研究摘要:近年来,随着地铁机车牵引控制技术的发展,对地铁车辆电力牵引传动的稳定性和可靠性提出了更高的要求,建立了固定的地铁车辆电力牵引控制模型,利用增益控制和比例控制方法分析了汽车系统动力学的理论参数,结合传动增益转向控制方法,对地铁车辆电力牵引参数进行了参数建模和运动学分析,提高了地铁车辆电力牵引传动的稳定性,根据地铁车辆电力牵引的动态理论,求解侧坠运动转向传动比的增益,防止地铁车辆侧倾,研究地铁车辆电力牵引的控制方法,在车辆动力传动系统的设计和控制等领域具有重要意义。

关键词:地铁车辆;电气牵引;传动控制;方法研究引言传统地铁牵引供电技术方案是在牵引变电所设置二极管整流机组[1]和再生电能利用装置:二极管整流机组负责牵引供电,其输出的电压波形为固定的下垂特性曲线,各牵引所的输出功率由机车位置、取流状态、线路阻抗自然分配,不受控制;列车制动时,牵引网电压升高,再生电能利用装置吸收列车的再生制动电能。

柔性直流牵引供电技术(简称柔直供电)是采用双向变流器装置[2]替代二极管整流机组和再生电能利用装置,通过一定的控制策略协同各牵引所的双向变流器装置,调节牵引所输出电压及特性,对牵引用电潮流进行实时、动态管控;提高牵引供电电压及供电能力,调节各牵引所功率分布,提高中压交流网络供电质量。

1城市轨道交通牵引系统研究1.1牵引系统简介牵引系统是地铁车辆可靠运行的关键电气系统,一旦发生问题,地铁动力来源会受到影响,将使得列车牵引制动的能力大大降低甚至牵引失败,会导致列车无法准时到站以至于造成地铁运营异常甚至停运、乘客滞留、交通拥堵等问题。

牵引系统可靠性是指在规定行车条件下,牵引系统能够在规定行车时间内正常、稳定完成列车牵引制动功能的能力。

可靠性评估是保证列车牵引系统安全、可靠运行的重要手段。

自19世纪西方国家建成现代城市轨道交通以来,电力牵引技术在地铁和新型轻轨交通中得到了广泛应用。

地铁车辆电气牵引系统的电气控制探讨

地铁车辆电气牵引系统的电气控制探讨

– 164 –设备管理·地铁车辆电气牵引系统的电气控制探讨doi:10.16648/ki.1005-2917.2020.03.146地铁车辆电气牵引系统的电气控制探讨沈琦 史志永(中车长春轨道客车股份有限公司,吉林 长春 130000)摘要: 在城市轨道交通发展过程中,地铁的稳定、安全运行有着非常重要的影响,本文主要对地铁车辆电气牵引系统的电气控制进行了探讨,首先对电气牵引系统结构特征进行了分析,然后详细介绍了电气控制的三种基本类型——牵引控制、电制动抗旨以及交流控制,希望能为大家提供有益 参考。

关键词: 地铁;车辆电气牵引系统;电气控制地铁车辆电气牵引系统主要由电力设备与控制电路等组成,经由设备与电路之间的连接作用,能够为地铁运行提供充足的牵引力,在这一运行过程中,电气控制的作用非常突出,只有严格的做好电气控制工作,才可以为地铁运行提供充足的牵引力供应,而且通过电气控制才可以对地铁车辆进行有效的制动控制。

1. 电气牵引系统的主要结构特征地铁车辆牵引系统的主要组成部分包括受电弓、高压箱、制动电阻、牵引发动机、辅助变流器以及牵引逆变器等。

其中高压箱的主要部件包括隔离开关、断高速路器以及充电装置等,由于地铁车辆的特殊性,绝大多数配置两台受电弓,以防因一台出现故障而造成牵引逆变器与辅助逆变器完全停止运行[1]。

这些受电弓能够分别向动力单元输送所需的高压电能,因此如果一台受电弓出现故障,另一台受电弓仍能保证辅助逆变器与逆变器保持正常的运行状态。

同时,牵引系统还配有牵引逆变器,支持电容器输入到逆变器中能够有效保证点电压输入性能的稳定性,并起到能量缓冲的作用。

图1 地铁车辆牵引系统地铁车辆牵引系统主要由电力设备与控制电路等组成,系统的正常运行需要以电路设备为基础,在大多数电气设备中,车辆的停放和减速都需要制动装置发挥作用,所以制动装置可以有效保证地铁稳定、安全的运行。

当前我国城市地铁车辆一般采用电阻制动、机械制动和再生制动等方式运行,机械制动的工作原理是通过空气的连续压缩发挥制动作用,电阻制动和再生制动则借助轨道电磁制动与铁路电磁铁发挥制动作用。

浅谈地铁电气牵引系统

浅谈地铁电气牵引系统

浅谈地铁电气牵引系统摘要:针对地铁DC1500V供电地铁车辆,本文从系统总体方案,系统控制方案,牵引及电制动计算数据方面进行了系统分析,并结合型式试验数据,验证牵引系统设计。

关键词:牵引性能试验验证1概述地铁车辆牵引系统是地铁车辆的核心系统,为列车提供动力。

牵引系统的性能直接关系到车辆的性能及乘客的舒适度。

B型地铁车辆,列车采用DC1500V架空接触网受电方式,不同于三轨受流B型地铁,具有高压受电弓受流,低噪声等技术特点,牵引系统设计具有优良性能、高可靠性、低维护成本等优势。

车辆为B型铝合金地铁,采用4动2拖的列车编组。

地铁最高80km/h的速度运行,列车构造速度90km/h。

电气牵引系统采用集成式VVVF逆变器-异步牵引电动机构成的交流传动系统;采用IGBT功率元件, VVVF逆变器为热管散热器走行风冷;采用高性能的交流传动直接转矩控制策略,具有反应迅速、可靠的空转/滑行保护并优先使用电制动等特点。

电气牵引系统主要包括牵引逆变器、牵引电机、制动电阻、高压箱等设备2牵引系统总体方案与性能2.1主电路系统方案Tc车、Mp车和M车组成一个动力单元;另一个动力单元与之完全对称。

两个动力单元之间牵引供电母线完全隔离,辅助供电母线互连,在辅助供电母线设置隔离二极管1D01,防止本动力单元牵引电源接入到另外动力单元的牵引回路。

图2 列车高压电源电路图列车牵引控制采用网络优先的控制方式,硬线控制作为备用。

在列车控制网络正常时,牵引和制动的控制通过列车控制网络来实现;当列车控制网络故障时,采用备用模式,由继电器逻辑电路和列车硬线来实现列车的牵引和制动控制。

2.2牵引系统动力性能仿真计算2.2.1主要动力性能指标(1)平均加速度:在超员AW3载荷情况下,在平直干燥轨道上,车轮半磨耗状态,额定电压DC1500V时,平均加速度为:列车从0加速到40km/h≥1.0m/s2列车从0加速到80km/h≥0.6m/s2(2)电制动能力在AW2载荷情况下,在平直干燥轨道上,车轮半磨耗状态及接触网压DC1650V 情况下,仅实施电制动时列车从最高运行速度80km/h 到停车,列车可达到的平均减速度应不小于1.0m/s22.2.2牵引力计算牵引力=动态质量*加速度+阻力轮周牵引功率=(最高速阻力+列车质量×剩余加速度)×列车最高速度2.3电制动特性(1)列车在半磨耗轮径、定员载荷AW2 及接触网压DC1650V 条件下,列车最大轮缘电制动力为 (取齿轮装置传动效率0.98):Fb2= 330(kN)。

地铁车辆牵引系统介绍

地铁车辆牵引系统介绍

地铁车辆牵引系统介绍地铁车辆牵引系统是指地铁列车在运行过程中,通过电力或者其他方式对车辆进行牵引的系统。

地铁车辆牵引系统是地铁运行的核心组成部分,对地铁运输的安全性、可靠性和效率起到至关重要的作用。

下面将对地铁车辆牵引系统进行详细介绍。

地铁车辆牵引系统通常由牵引电机、控制系统和供电系统组成。

牵引电机是地铁车辆的动力源,负责将电能转化为机械能,推动车辆运行。

常见的牵引电机有直流电机、异步电机和同步电机。

控制系统负责对牵引电机进行控制和调节,确保车辆牵引的平稳和安全。

供电系统则提供电能给牵引电机,通常采用第三轨供电或者集电装置供电。

地铁车辆牵引系统的特点之一是高效节能。

地铁车辆通常需要大量的动力来推动,而地铁运输的大规模需求使得节能成为一项重要的考虑因素。

现代地铁车辆牵引系统采用先进的变频调速技术和能量回馈技术,可以实现对牵引电机的精确控制和能量的回收再利用,显著提高了系统的效率和能源利用率。

地铁车辆牵引系统的另一个重要特点是安全可靠。

由于地铁运输是一项大众交通工具,对安全性要求极高。

牵引系统的安全可靠性直接关系到地铁运营的安全。

地铁车辆牵引系统通常采用双重备份的设计,即使一个电机或者控制器发生故障,系统依然能够正常运行。

同时,系统还具备多重保护功能,可以及时发现并处理系统异常,确保运行的安全性。

此外,地铁车辆牵引系统还具备良好的运行平稳性和舒适性。

地铁车辆通常在高速运行中,要求系统能够提供平稳的牵引力和运行速度,以保证乘客的乘坐舒适度。

现代地铁车辆牵引系统通过先进的控制算法和精密的传感器,可以实现对车辆运行状态的精确控制和调节,保证运行的平稳性和舒适性。

总的来说,地铁车辆牵引系统是地铁运行的核心组成部分,对地铁运输的安全性、可靠性和效率起到至关重要的作用。

现代地铁车辆牵引系统通过高效节能、安全可靠、运行平稳性和舒适性等方面的设计和技术,不断提升地铁运输的质量和水平。

随着科技的不断发展和创新,地铁车辆牵引系统将会越来越先进和智能化,为人们提供更加安全、高效和便捷的地铁出行体验。

牵引供电系统

牵引供电系统

牵引供电系统牵引供电系统是指为电气牵引车辆在运行过程中提供电力的系统。

牵引供电系统的设计和运行是交通运输的重要组成部分,特别是电气化铁路、电气胶轮车和电气地铁等交通工具的运营。

本文将讨论牵引供电系统的基本结构、工作原理和常见故障及解决方案。

基本结构牵引供电系统的基本结构包括两部分:接触网和接触网配电系统。

接触网是通过架空线路将电力输送到电气牵引车辆的触点上,而配电系统则负责将电能分配到接触网上的各个部分。

接触网通常由钢制上行线及钢制下行线组成,在两条线路之间悬挂的弹性线圈保持钢制上行线的张力,同时具有压在下行线上的力。

接触网配电系统由变电站、分段开关、隔离开关、牵引变压器和组合开关等组成。

变电站是牵引供电系统的核心设备,它将输送电压由高压变成适合电气牵引车辆的低电压。

分段开关用于分段,以便进行检修和维护工作。

隔离开关用于断开接触网和电气牵引车辆之间的电气连接。

牵引变压器是通过变压器将高压电能逐步变成电气牵引车辆所需的低电压。

组合开关用于控制配电系统的操作。

工作原理接触网通过上行线将高压电力输送到牵引变压器,在牵引变压器中将高压电能变成低电压电能,然后牵引变压器通过下行线将低电压电能输送到电气牵引车辆的触点上。

电气牵引车辆的牵引系统和辅助供电系统通过触点连接到接触网上,从而获取所需的电力。

在牵引供电系统的工作过程中,接触网将高压交流电输送到牵引变压器,通过牵引变压器将高压转换为低电压,供电给电气牵引车辆。

通过运用继电保护及其他电气保护设备,来保证接触网和牵引车辆之间的安全和稳定的电气连接。

常见故障及解决方案牵引供电系统因为工作原理的复杂性,有时候会出现不同的故障。

以下是常见的故障及解决方案:接触网脱落接触网脱落通常经常发生在高速运行中。

接触网脱落会导致接触网配电系统的保护装置动作,并给地面人员造成威胁。

对于接触网脱落的处理,一般有两种解决方案:第一种是通过调整钢制上行线张力来修复接触网的位置,第二种是通过使用特殊挂钩来吊起接触网,从而重新修复接触网的位置。

地铁车辆牵引系统故障处理探究

地铁车辆牵引系统故障处理探究

地铁车辆牵引系统故障处理探究1. 引言1.1 研究背景地铁作为现代城市交通系统的重要组成部分,具有快速、便捷、安全的特点,受到广泛的用户欢迎。

而地铁车辆牵引系统作为地铁运行的核心部件之一,其稳定性和可靠性对地铁运行的安全和效率有着至关重要的影响。

在长时间的运行中,地铁车辆牵引系统也会出现各种故障,影响地铁的正常运行,甚至危及乘客的安全。

为了保障地铁运行的安全和稳定性,及时有效地处理地铁车辆牵引系统故障至关重要。

有必要对地铁车辆牵引系统的故障检测、处理方法进行深入研究和探讨,从而提高地铁运行的安全性和效率。

本文将针对地铁车辆牵引系统故障进行探究,通过对地铁车辆牵引系统概述、故障检测方法、常见故障及处理方法、故障处理实例分析以及改进措施的研究,旨在为地铁运营管理部门及维护人员提供一定的参考和帮助。

【研究背景】部分就此展开讨论。

1.2 研究目的研究目的是对地铁车辆牵引系统故障处理过程进行深入探究,以总结出最有效的解决方案和应对策略。

通过分析地铁车辆牵引系统的概述、故障检测方法、常见故障及处理方法以及实例分析,旨在找出故障发生的原因、处理的关键步骤及最佳实践,为地铁运营及维护工作提供参考和指导。

通过探讨改进措施,使得地铁车辆牵引系统更为可靠、安全和高效,确保地铁运营的正常进行,提高城市交通的便利性和效率。

最终总结研究成果,展望未来的发展方向,为地铁运营管理和工程技术人员提供有益的参考和借鉴,推动地铁行业的发展和完善。

2. 正文2.1 地铁车辆牵引系统概述地铁车辆牵引系统是地铁运行中至关重要的一个部件,它负责为地铁车辆提供动力,使地铁列车能够行驶。

地铁车辆牵引系统通常由牵引变流器、电机、制动系统等组成,通过这些部件的协同作用,地铁车辆得以运行。

牵引系统的设计必须考虑到地铁行驶过程中的各种情况,例如启动加速、制动减速等。

牵引系统需要具有较强的动力输出和对地铁运行过程的良好适应性。

牵引系统还需具有高效、稳定的工作特性,以确保地铁列车的安全、平稳运行。

地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究

地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究

此外,随着计算机技术和虚拟现实技术的发展,虚拟仿真将成为未来列车牵 引传动系统性能分析的重要手段。通过虚拟仿真实验,可以更加真实地模拟列车 的实际运行情况,为列车的优化设计和安全控制提供更准确的数据支持。因此, 未来可以对虚拟仿真技术在列车牵引传动系统性能分析中的应用进行深入研究。
随着城市化进程的加快,地铁作为一种重要的城市交通工具,其安全性和可 靠性越来越受到。制动控制系统是地铁车辆的重要组成部分,直接关系到列车运 行的安全性。本次演示将围绕地铁车辆制动控制系统设计进行详细的探讨。
在地铁直流牵引供电系统中,瞬间过电压、直流接地、谐波电流、温度过高 等因素都可能对系统的正常运行产生不利影响。因此,为了确保系统的稳定运行, 需要采取相应的保护技术。
瞬间过电压保护主要是通过在直流牵引变电所和直流接触网中安装避雷器等 设备,防止雷击等引起的瞬间过电压对系统造成损害。直流接地保护则是通过监 测馈线电流和接触网电压等参数,确保系统不发生直流接地故障。谐波电流保护 主要是通过滤波器等设备,减少谐波电流对系统的影响。温度过高保护则是通过 对关键部位进行温度监测,避免因温度过高导致设备损坏。
为了验证该制动控制系统的实际运行效果,我们进行了一系列的实验测试。 实验结果表明,该制动控制系统可以在各种复杂工况下实现快速、准确的制动, 有效地提高了地铁车辆的运行安全性和可靠性。
在总结本次演示的研究成果后,我们认为地铁车辆制动控制系统的发展前景 广阔。随着技术的不断进步和城市化进程的加快,制动控制系统将在安全性、可 靠性和效率方面得到进一步提升。未来的研究将集中在智能化、自动化和绿色化 制动控制系统的研发,以满足城市地铁车辆牵引电传动系统控制系统,包括控 制器设计、采样周期、数字信号处理等环节。
1、控制器设计:采用数字信号处理器(DSP)作为主控制器,实现电机的速 度和电流控制。同时,配合模拟电路和数字电路实现对整个系统的监测和控制。

电气化铁路牵引供电系统智能化技术探究分析

电气化铁路牵引供电系统智能化技术探究分析

电气化铁路牵引供电系统智能化技术探究分析摘要:在当前环境下,我国经济水平正在快速发展,这使得城市轨道的建设数量也逐渐增加。

在城市轨道交通列车运行中,其原动力是从牵引供电系统中获取的,其任务就是向电动列车以及各运营设备提供所需电能,提升电力牵引供电系统的安全性,才能为城市轨道交通良好运行奠定坚实基础。

因此,技术人员也需要针对供电系统进行大力研究和开发,促进我国电力技术的发展。

面向电气化铁路牵引供电系统中的智能化相关技术开展研究分析。

在对电气化铁路牵引供电系统进行分析后,从事电气化铁路牵引供电系统智能化关键技术研究,从而进一步了解牵引供电系统智能化、标准化设备的相关技术。

仅以本文,供我国铁路部门加以借鉴参考。

关键词:铁路;牵引;供电;智能化引言相比传统牵引供电系统,高速铁路电气化牵引供电系统具有信息化程度高,维护手段标准化、智能化和故障排除快等特征,而系统运行的根本要素便是牵引供电系统下的供电系统设备装置,其应用的相关技术,直接关联着电气化铁路牵引供电系统能否正常运行。

而从事电气化铁路牵引供电系统智能化技术探究,是进一步了解牵引供电系统的运行特征,为未来牵引供电系统发展策略起到推动性作用。

1铁路供电系统的主要结构在地铁运行中主要的能量来源都是依靠电能为基础,其电能是有铁路供电系统所提供的,城市地铁交通运输中,地铁牵引供电系统属于重要环节。

和交流供电相比,其中的直流供电有着一定的优势,有着较大的调速范围,操作比较方便,控制也较为容易,其中的牵引网结构也较为简单,有着较高的电压质量,因此,在地铁交通运输所用的供电形式多以直流供电来满足牵引动力的要求。

针对当前铁路供电系统的发展情况进行分析,其主要由六大部分所组成,最重要的就是外部电源主变电所,还有牵引供电系统和电力监控系统几个部分,但在地铁运行中,如果出现供电系统问题,那么将会严重影响地铁的正常运行,情况如果非常严重,那么也会引发一些安全事故隐患,所以在实际发展中,相应管理部门要对铁路供电系统安全进行全面掌控,对地铁的运行情况进行实时监督,并派专人对地铁牵引供电系统进行管控,确保供电的稳定性,以此为地铁运行安全性的提升奠定坚实的基础。

城市轨道交通车辆—牵引系统

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。

现代轨道交通车辆电气牵引技术分析

现代轨道交通车辆电气牵引技术分析

现代轨道交通车辆电气牵引技术分析随着城市化进程的不断加速,轨道交通作为城市交通系统的重要组成部分,受到了越来越多的关注和重视。

而现代轨道交通车辆的电气牵引技术作为其核心技术之一,扮演着至关重要的角色。

本文将对现代轨道交通车辆电气牵引技术进行一次深入的分析。

一、电气牵引技术的发展历程电气牵引技术是指利用电力传动系统来驱动轨道交通车辆运行的技术。

随着电气技术的不断发展和进步,电动机、变频器等设备的性能和可靠性得到了巨大的提升,为电气牵引技术的应用提供了有力的支持。

在20世纪初,电气牵引技术首次应用于轨道交通领域,但当时的技术水平有限,电动机效率低下,设备体积庞大,对于车辆的运行稳定性和能效性都存在一定的问题。

随着科技的不断进步,电气牵引技术逐渐成熟,电动机的效率得到了显著提高,逆变器的性能也得到了大幅度的提升,电气牵引技术也进入了一个全新的发展阶段。

1. 高效节能:采用电气牵引技术的轨道交通车辆可以实现能源的高效利用,电动机的效率高,能够将电能充分转化为动力,大大提高了车辆的能效性。

2. 调速性能好:通过电气传动系统,可以实现对车辆运行速度的精确控制,满足不同的运行需求,提高了车辆的运行稳定性。

3. 低噪音:相较于传统的内燃机传动车辆,电气牵引技术可以显著降低车辆的噪音水平,提高了乘客的行车舒适度。

4. 环保节能:电气牵引技术可以降低车辆的尾气排放,减少对环境的污染,符合现代城市对于环保交通的要求。

5. 维护成本低:相较于传统的内燃机传动车辆,电气牵引技术的维护成本更低,设备更加稳定可靠,减少了车辆的故障率,延长了车辆的使用寿命。

目前,电气牵引技术已经广泛应用于地铁、轻轨、有轨电车等城市轨道交通领域,成为了现代城市轨道交通的主要动力来源。

电气牵引技术也逐渐在城际高铁、动车组等领域得到应用,逐渐成为现代铁路交通的重要组成部分。

而随着电动汽车的不断发展和普及,电气牵引技术也在道路交通领域得到了广泛的关注,成为了未来交通发展的重要方向之一。

分析地铁车辆电气牵引系统的电气控制

分析地铁车辆电气牵引系统的电气控制

分析地铁车辆电气牵引系统的电气控制摘要:在地铁的运营过程中,其牵引系统直接影响到地铁的运行安全和效率,只有保证地铁牵引系统的正常工作,才能够使得地铁安全、稳定地运行,而电气控制对于地铁车辆电气牵引系统有着至关重要的影响。

关键词:地铁车辆;电气牵引;电气控制电气牵引是现代轨道交通的核心技术之一,电气牵引技术为轨道交通提供车辆运行的功率,提高车辆制动的稳定性,保证车辆行驶安全,减少车辆牵引的危险性,维护交通秩序。

一、地铁车辆牵引系统的构成地铁车辆电气牵引系统一般都是由避雷器(LP)、制动电阻(BR)、牵引逆变器(VVVF)、含HSCB的高压箱(HV)、牵引电动机(MOTOR)及受电弓(PAN)等组成,其中高压箱主要是由高速断路器、充电设备及主隔离开关构成,而在地铁车辆上,一般都配备有两台受电弓,之所以要采用两台受电弓,主要就是为了避免因为一台受电弓出现故障而引起牵引逆变器和辅助逆变器停止工作,这两个受电弓可以分别向一个动力单元提供动力所需要的高压电源,如果一台受电弓出现了故障,另一台受电弓仍然可以维持逆变器和辅助逆变器的正常运转。

在地铁车辆的电气牵引系统中,还配备有牵引逆变器,在逆变器的输入端有相应的支撑电容,通过该支撑电容可以有效的保证逆变器输入电压的稳定,同时还能够起到能量缓冲的作用。

此外,在地铁车辆牵引系统中还有滤波电抗器,它与电容可以共同构成一个维持系统电压稳定的装置,从而使得逆变器能够正常的工作。

在逆变器之中,一般都包含了逆变箱和斩波相控制器,在进行牵引的过程中,直流电将被转化成为三相交流电,进行转换之后,就可以实现对于频率及电压的调节,进而完成对于整个牵引电机的控制。

而在再生制动的过程中,又将三相交流电重新转换成为直流电输送到电网,从而完成电网的供电。

当制动电阻启动之后,制动电阻会将多余的电能进行转化,使其变成热能排放到空气之中。

逆变器在使用的过程中还需要对其进行冷却,一般而言,逆变器的冷却都是使用的热管散热器,热管散热器是利用液态介质的冷凝和蒸发来实现对于热量的排放的,而且热管散热器的结构十分简单,在其运行的过程中,也不会对于环境造成任何的污染。

浅谈地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修

浅谈地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修

浅谈地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修摘要:简单介绍了地铁车辆电气系统的牵引系统与辅助系统的基本结构,重点探讨了牵引系统的故障诊断与检修技术与辅助系统的故障诊断与检修技术,为我国地铁运输事业的不断发展提供理论基础。

关键词:地铁车辆电气系统牵引系统辅助系统故障检修随着社会经济的快速发展,人们可以选择的交通方式越来越多,地铁凭借它安全、快捷的特点,逐渐成为大多数市民主要的通行方式。

地铁不间断运行的特点,使得地铁在运行过程中或多或少的出现一些问题和故障,通过长时间的积累和分析得知,地铁车辆电气系统中的牵引与辅助系统是比较容易出现故障的部分。

因此,为了确保地铁运行的安全稳定,需要加强故障的检查以及维修的力度,从而确保市民的通行安全。

一、地铁车辆电气系统的牵引系统与辅助系统的基本结构(一)线路滤波器的工作机制及功能电气系统中的线路滤波器的主要作用是辅助电流的接入,对接触网络与地铁车辆之间的干扰现象起到约束的作用,从而避免由于干扰过大而引起的故障。

另外电气系统中的线路滤波器还可以在一定程度上缓解由于雷击等造成的电流过大情况,在系统的防雷系统中起到十分重要的作用,可确保在系统发生突发情况时,可有效保护其他系统。

(二)牵引逆变器的工作机制及功能地铁车辆电气系统中的牵引系统的逆变器与通常使用的并没有太大的差别,逆变器的总体框架是由DUC 控制板组成的,在该控制板上装设了许多GDU 单元、以及过电压的保护电阻,地铁车辆电气系统中牵引逆变器的结构如图1 所示。

图1 地铁车辆电气系统牵引逆变器结构(三)DC/DC 变换器的工作机制及功能DC/DC 变换器实际上就是系统所用蓄电池的充电装置,为地铁车辆提供直流电。

一般情况下,地铁车辆上的DC/DC 变换器数量不少于两个,这样是为了保证其中一个发生故障时,另外的变化器可以确保地铁的供电,确保车辆的持续运行,避免事故的发生。

DC/DC 变换器的结构如图2 所示。

图2 DC/DC 变换器结构示意图二、牵引系统的故障诊断与检修技术(一)主要的故障类型通过长时间的研究得知,在牵引系统中最常见的故障就是地铁车辆在非金属性的影响下发生短路的情况。

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地铁车辆电气牵引系统探讨
发表时间:2016-11-28T10:05:55.653Z 来源:《基层建设》2015年33期作者:梁英才
[导读] 地铁车辆电气的牵引系统作为关系到车辆的行驶安全及性能的重要组成部分,对其进行研究具有重要意义。

深圳市地铁集团有限公司运营总部
摘要:近几年来地铁运营发展速度迅速,有效缓解了城市交通压力。

地铁车辆电气的牵引系统作为关系到车辆的行驶安全及性能的重要组成部分,对其进行研究具有重要意义。

本文主要对于深圳地铁车辆的电气牵引的特点、组件及牵引主电路等进行探讨。

关键词:地铁车辆;电气;牵引系统
一、牵引系统概述
深圳地铁1号线车辆采用四动两拖六编组形式(4M2T):=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc=,其中Tc为有司机室的拖车、Mp为有受电弓的动车、M为无受电弓的动车;=为全自动车钩、+为半自动车钩、-为半永久牵连杆。

列车由两个单元车组组成,每个单元车组由一辆拖车和两辆动车组成。

控制方式为车控(1C4M)即每辆Mp/M车上设有1台牵引逆变器VVVF,驱动4个异步牵引电动机工作。

列车采用架空接触网方式受电,额定电压DC1500V。

牵引系统采用VVVF交流传动技术,具有防滑、防空转功能。

每辆Tc车上设有1台辅助逆变器SIV,每个辅助逆
变器的输出分两路,一路输出为380V、50HZ三相交流电,用于辅助交流设备的供电,另一路为110V直流,用于直流控制设备的供电及蓄电池充电。

图1 电气牵引系统框图
图2 牵引传动系统
二、电气牵引系统的功能
牵引系统是地铁车辆的动力源,主要由VVVF逆变器和三相交流牵引电机组成。

深圳地铁5号线部分车辆采用南车株洲时代的VVVF逆
变器-异步牵引电动机构成的交流传动系统;采用高性能的交流传动直接转矩控制策略,具有反应迅速、可靠的空转/滑行保护并优先使用电制动。

列车在AW2载荷工况下,在丧失1/4动力情况下,列车可以正常往返一个全程;在AW3载荷工况下,可适当降低列车运行速度。

列车在AW3载荷工况下,在丧失1/2动力情况下,能在正线35‰的坡道上起动,运行到下一站,清客后空车能运行至车辆段(AW0表示地铁车辆空载;AW1表示地铁车辆座客载荷;AW2表示地铁车辆定员载荷6人/㎡;AW3表示地铁车辆超员载荷9人/㎡)。

每辆Tc车安装1套辅助供电系统,为车辆设备提供电源输出。

正常情况下,一列车的两套辅助电源装置向全列车的负载提供电源,但当其中一台辅助逆变器故障时,另一台逆变器则通过扩展供电装置向全车的负载供电(此时空调机组自动减载运行,制冷能力减半),保证列车正常运行。

列车电制动采用再生制动,最大限度地把能力反馈回电网;当电网不能吸收一部分或全部再生能量时则投入制动电阻,补充电阻制动;当电制动力不足时,用空气制动补充总制动力。

紧急制动完全使用空气制动。

三、电气牵引系统的组成
牵引系统是地铁车辆的关键系统,是车辆的动力源,主要部件有熔断器箱(MF)、高压电器箱(HV)、滤波电抗器(LR)、牵引逆变器箱(VVVF)、制动电阻箱(BRE)、牵引电机1~4(IM1~IM4)、避雷器(ARR)、接地碳刷(EB)。

熔断器箱(MF)的组成为主熔断器和辅助熔断器。

当电源接地或短路时,熔断器箱的相应熔断器熔断,切除被保护电路。

高压电器箱(HV)由主隔离开关(MQS)、高速断路器(HB)等组成。

主隔离开关(MQS)用于主电路的隔离以及通过其机械联锁开关(MQSI)将支撑电容器C的快速放电回路接通,以保证安全。

高速断路器用于主电路的故障保护,当主电路出现严重故障时,高速断路器断开,以实现主电路的故障保护。

同时对检测到的过电流进行快速响应脱扣,高速断路器立即分断,以实现主电路短路保护。

列车及主电路高压回路系统的保护值和特性将和变电站主保护相协调,其中高速断路器的分断特性将与变电站的保护特性相匹配。

滤波电抗器(LR)使主电路直流侧支撑电容器电压保持稳定并将电压波动限制在允许范围内,同时,吸收直流输入端的谐波电压,抑制逆变器对输入电源网的干扰,在逆变器发生短路时抑制短路电流并满足逆变器开关元件换相的要求等。

支撑电容器集成在VVVF逆变器的逆变器模块上。

滤波电抗器为空心式电抗器,釆用走行风冷却方式。

牵引逆变器单元(VVVF)采用IGBT模块,为两电平逆变电路。

主电路由两个逆变器单元(INV1、INV2)组成,每个逆变器单元集成三相逆变器的三相桥臂及制动相桥臂,驱动2台异步牵引电动机。

2个逆变器单元集成在一个牵引逆变器箱中,驱动4台牵引电动机。

逆变器模块采用冷却采用热管散热器走行风冷却方式。

逆变器控制装置即牵引控制单元(DCU),采用 “异步电动机直接转矩控制”和“粘着控制”软件,主要完成对IGBT逆变器暨交流异步牵引电机的实时控制、粘着控制、制动斩波控制,同时具备完整的牵引变流系统故障保护功能、模块级的故障自诊断功能和一定程度的故障自复位功能以及部分车辆级控制功能,DCU是组成列车通讯网络的一部份,与多功能机车车辆总线 MVB 接口及通信。

制动电阻箱(BR)安装于车辆底架下,每辆动车有一个制动电阻箱,每个箱内有两个电阻单元Re01、Re02,为强迫风冷方式。

牵引电机1~4(IM1~IM4)为4极自通风三相鼠笼式异步牵引电动机。

该牵引电动机是专为地铁车辆设计。

牵引电动机采用架承式悬挂(全悬挂)安装在转向架上,通过联轴节进行传动,由VVVF牵引逆变器进行供电。

额定功率为190KW。

接地碳刷(EB)动车每轴设一接地装置。

接地装置能保证列车接地电路及车体接地良好,其通流能力与主回路参数相匹配,且不允许造成车辆轴承的电蚀。

四、牵引系统的主电路
列车通过Mp车上的受电弓与接触网接触受电。

为防雷击等浪涌电压的侵袭,列车设置避雷器,安装在受电弓附近。

Mp车受电弓引出的动力线经熔断器箱进入高压电器箱,而M车直接由前车Mp车引入动力线,进入高压电器箱,经滤波电抗器到牵引逆变器,给电机提供电压和频率都可调的动力通过牵引电机进行牵引。

电制动时候,可以将剩余的能量消耗在制动电阻上。

五、总结
目前深圳地铁线上运营的各线列车有庞巴迪列车MOVIA系列、北车长春客车、南车株机列车等车型,各车型电气牵引系统各有优劣。

近年来国产列车不管是在价格还是性能指标方面都有明显的进步,竞争优势尤其明显。

本文就深圳地铁线上运营各列车电气牵引系统进行探讨,为地铁列车在未来采购和维护上提供技术支持,促进地铁行业发展。

参考文献:
[1]王玉宝.城轨车辆交流传动系统简析[J].硅谷,2010,19。

[2]陶生桂,胡兵.城市轨道车辆电气传动系统发展综述[J].电力机车与城轨车辆,2007,02。

[3]李东林.城市轨道交通车辆电气牵引系统自主研发与应用[J].机车电传动,2012,01。

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