上海轨道交通AC11型电动列车牵引和制动控制技术浅析
城市轨道交通列车牵引与制动系统(配实训工单)项目五 牵引与制动控制系统认知
所示，有两个位置：“0”位—关闭位置、
方向手柄 “1”位—激活司机台。
方式方向手柄用于选择驾驶方向 ，有向前、0、后退三个位置。
主控制手柄 运行方向必须在车辆运行前选择
主控手柄有零位、牵 ，并且到下一站前保持有效。
引、制动、快速制动 四个位置。
任务二 牵引与制动系统控制网络认知 18
任务目标
1.了解列车控制指令的传输原理 2.了解类车控制系统网络组成
城市轨道交通列车 牵引与制动系统
项目五 牵引与制动控制系统认知
2
01 02 03
任务一 牵引与制动控制系统操 作设备认知
任务二 牵引与制动系统控制网 络认知
任务三 牵引与制动系统控制模 式认知
项目引入
现代城市轨道交通车辆系统功 能越来越丰富的同时，对控制 系统控制逻辑与控制性能提出 了更高要求。尤其是牵引与制 动系统，是关乎车辆运行的重 要系统，具有下属设备众多、 系统控制一致性、时效性、安 全性要求高等特点。所以牵引 与制动系统的控制系统的重要 性愈加体现出来。
一、司机控制器的分类
7
扳把式司机控制器
扳把式司机控制器的控制手柄 是扳把式档杆，其结构紧凑、操作 方便。但是，由于扳把式档杆回转 轴安装在操作面板以下，使其转动 角度有限，故不能细致地分割档位 。目前该种司机控制器在城市轨道 交通车辆中具有广泛的应用。
扳把式司机控制器
一、司机控制器的分类
8
平推式司机控制器
一、列车控制指令的传输
20
某型车辆制动指令传输方式
一、列车控制指令的传输
21
数字制动指令传输
列车网络中，司机控制
器或列控系统车载设备发
出的牵引、制动请求信号
轨道交通电制动
图4-3 电阻制动原理图
电阻制动是承担电机电流中不能再生的那部分制 动电流。再生制动电流加电阻制动电流等于制动控制 要求的总电流，此电流受电机电压的限制。再生制动 与电阻制动之间的转换由DCU控制，能保证它们连续 交替使用，转换平滑，变化率不能为人所感受到。当 列车处于高速时，动车采用再生制动，将列车动能转 换成电能；当再生制动无法再回收时（如当网压上升 到1800V时），再生制动能够平滑地过渡到电阻制动。
另一种是以上海、广州进口地铁车辆为代表的防滑控制方 式。图4-5所示是上海地铁的空气制动防滑系统组成。
图4-5 上海地铁空气制动防滑系统组成 — 空气管路；… 电信号线
该防滑系统主要由控制单元、4个速度传感器、4个防滑排风 阀组成。从组成上看，它与北京地铁客车制动系统防滑的主要区 别有：一是将主机与空气制动微机控制单元合二为一，二是每根 轴装有1个防滑排风阀，可单独控制每根轴制动缸的充排气作用。 该防滑系统采用的防滑控制原理及滑行判据与我国提速、准高速 客车使用的克诺尔防滑器基本一样。根据速度差、减速度的变化 进行防滑控制。但防滑排风阀有所不同，它利用总风压力作为先 导压力，打开排风阀上制动控制单元的中继阀与制动缸的通路， 切断制动缸与大气的通路；制动时制动风缸的压缩空气经中继阀、 防滑排风阀到达制动缸；产生防滑作用时，利用电磁力打开排风 阀上制动缸与大气的通路，可排出制动缸内的压缩空气，同时切 断中继阀到制动缸的通路。另外，该排风阀只有1个电磁阀，即排 气电磁阀。这是主要考虑地铁车辆运行速度较低，且空气制动通 常在低速时起作用，一旦判断出要滑行，需立即使制动缸排气， 当滑行停止，又要马上对制动缸充气，因而不设保压电磁阀。
1.掌握电制动的基本原理及混合制动分配的原则
2.了解动力制动的控制模式和直流牵引传动控制的电 制动原理
AC03、AC05和AC11型列车门控单元国产化开发-成果小结
AC03、AC05和AC11型列车门控单元国产化开发主要研究单位：上海轨道交通维护保障中心南京康尼机电股份有限公司主要研究人员：王建兵、张伟、印祯民、王方程、金健生、郭秀娟1、研究背景在2009年年初，上海轨道交通随着6号线、8号线和9号线的开通，地铁车辆急剧增加到目前的1600多辆。
其中完全进口车辆约500辆，均已进入架大修阶段，由合作合资供货商提供的1100多辆车的核心部件仍然需要进口采购。
但进口车辆的各大关键部件和系统一直存在的问题是维修的难度较大、备品备件的采购成本居高不下、供货周期漫长。
因此，有必要通过对车辆关键部件的研究，逐步形成自己的车辆核心技术，为城轨车辆关键部件的国产化替代提供技术保证。
其中车门门控单元（EDCU）是车辆系统的核心关键部件，而AC03、AC05和AC11型列车门控单元均为奥地利公司IFE公司提供的进口产品，均已到或将近车辆的5年架修阶段，因此邀请南京康尼机电股份公司成立项目组，并选择《AC03、AC05和AC11型列车门控单元国产化开发》项目作为《轨道交通车辆关键部件及控制系统开发》的子课题之一进行联合开发研究，这对于AC03、AC05和AC11型列车车门EDCU备品备件的国产替代具有重要意义和必要性。
2、主要研究内容（1）研究目标本项目研究目标是对上海地铁 AC03、AC05和AC11型列车的进口门控单元进行国产化开发研究，形成具有自主知识产权的车门门控单元EDCU样机，并通过装车运营试验，推进轨道交通车辆关键部件的自主制造能力，加速国产化速度，以有效降低门控单元的维护费用，保障客车安全运行，创造良好的社会和经济效益。
（2）完成的研究内容本项目通过对车门进口EDCU的工作原理、功能逻辑、通信协议、电路结构的研究，开发出了具有自主知识产权的国产化门控单元，完成的主要研究内容如下：对AC03、AC05和AC11型列车原装门控单元（EDCU）的结构原理及接口参数进行研究，并剖析其与列车控制系统的接口数据通讯协议。
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。
浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展
浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展轨道交通车辆牵引控制是指控制车辆在运行过程中的加速、减速、制动等动作，保证车辆在运行过程中的平稳、舒适和安全。
随着城市化进程的加快，轨道交通成为城市交通的主要方式之一。
在轨道交通车辆的牵引控制领域，国内外都进行了大量的研究和实践，取得了一些显著的成果。
本文将就轨道交通车辆牵引控制的现状和发展进行浅谈。
一、现状1. 轨道交通车辆牵引控制现状目前，轨道交通车辆的牵引控制系统主要分为直流牵引和交流牵引两种类型。
直流牵引系统是通过直流电源供电，控制车辆的运行速度和牵引力；交流牵引系统则是通过交流电源供电，控制车辆的牵引力和制动力。
在实际的应用中，交流牵引系统由于其优势逐渐得到广泛应用，包括变频牵引、牵引变流和牵引逆变等技术。
2. 现有技术存在的问题尽管目前的轨道交通车辆牵引控制技术已经相对成熟，但仍然存在一些问题需要解决。
由于轨道交通系统通常需要在不同的地形和环境下运行，对于牵引控制系统的稳定性和适应性提出了更高的要求；随着轨道交通车辆的运行速度不断提高，对于牵引控制系统的快速响应和动态性能也提出了更高的要求；随着城市轨道交通的发展和扩张，系统的可靠性和安全性也是当务之急。
二、发展1. 技术研发的方向为了解决当前轨道交通车辆牵引控制系统存在的问题，国内外的研究机构和企业积极进行技术的研发和创新。
目前，针对牵引控制系统的研发方向主要包括以下几个方面：（1）提高系统的稳定性和适应性。
通过优化控制算法和改进系统结构，提高系统的稳定性和适应性，以适应不同的地形和环境。
（2）提高系统的快速响应和动态性能。
采用先进的控制技术和高性能的电力电子器件，提高系统的快速响应和动态性能，以保证车辆在高速运行时的安全和稳定。
（3）提高系统的可靠性和安全性。
通过引入故障诊断和容错控制技术，提高系统的可靠性和安全性，以保证轨道交通系统的正常运行和乘客的安全。
2. 技术应用的前景轨道交通车辆牵引控制系统是轨道交通系统中的重要组成部分，其发展对于城市轨道交通的安全、舒适和高效至关重要。
上海11号线地铁车辆高速断路器控制原理分析
上海11号线地铁车辆高速断路器控制原理分析刘龙;吴冰【摘要】根据上海11号线地铁车辆牵引系统中高速断路器的外围电路及各继电器的动作情况,分析其分、合动作过程中的电气控制原理,为上海11号线地铁车辆的调试及HSCB故障的诊断提供理论依据,对国外技术的消化吸收具有一定的借鉴意义.【期刊名称】《交通世界（运输车辆）》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】2页(P160-161)【关键词】上海11号线地铁车辆;高速断路器;分、合动作过程;控制原理【作者】刘龙;吴冰【作者单位】中车浦镇庞巴迪运输系统有限公司,江苏南京 210000;湖南铁道职业技术学院铁道牵引与动力学院,湖南株洲 412001【正文语种】中文【中图分类】U231.92我国城市轨道交通车辆牵引系统主要有西门子、庞巴迪、阿尔斯通、日立、南车时代，几大公司都各自有成熟的技术平台。
上海、广州、深圳、武汉、杭州等地多条项目车辆采用西门子牵引系统，系统的安全性、可靠性、稳定性得到业主的好评。
上海地铁11号线车辆列车采用：-Tc * Mp* M = M *Mp*Tc方式编组，其中TC 为拖车，MP和M为动车，TC、MP、M车构成一个单元，每个单元MP车高压箱内安装有两台HSCB（=21－Q01、=21－Q02），分别将高压直流接通到本单元动车牵引逆变器。
上海地铁11号线车辆采用西门子牵引系统，主要由受电弓、高压箱（内含高速断路器）、牵引逆变器、电机等组成。
本文将详细分析西门子牵引系统高速断路器（简称HSCB）的分、合过程的控制原理，为上海11号线地铁车辆的调试及HSCB故障的诊断提供理论依据。
西门子牵引传动系统的控制是基于SIBAS32控制平台来实现的，高速断路器的控制逻辑大部分通过软件实现，由车辆控制单元VCU和牵引箱的ICU共同控制，外围电路用来执行输出指令和采集反馈信号，如图1、2所示。
因此，高速断路器的电气控制较为简单，而逻辑控制比较复杂。
AC11型电动列车均衡修规程封面目录7
AC11型电动列车均衡修规程封面目录7车辆专业A C11型电动列车均衡修规程七上海轨道交通维护保障中心车辆公司二零一一年七月总则1、编制目的为了保证轨道交通电动列车安全、可靠运行，加强轨道交通安全防范管理工作，使电动列车运行、维护工作有组织、有计划、有原则、有标准、有规程地进行，以达到设备的使用寿命长、综合效能高和适应轨道交通运营发展需要的目的，依据相关法规、标准，制定本规程。
2、适用范围2.1本规程适用于上海地铁AC11型电动列车。
上海地铁AC11型电动列车由上海阿尔斯通设备有限公司生产，列车为C型车四节编组，目前运用于上海轨道交通5号线。
2.2本规程适用于上海地铁AC11型电动列车运营时间达到一个月或运营公里数达到检修车型维修要求所规定的公里数（公里数或时间按先达到的执行）。
根据均衡维修的原则设置12个均衡修程。
2.3本规程适用于上海申通地铁集团有限公司所管辖的轨道交通线路的电动列车维护和检修。
2.4本规程适用于上海轨道交通维修人员、技术人员和委外维修单位及其他有关人员。
3、基本原则3.1 所有电动列车的维护保养工作都应严格按照各级维修保养规程规定的内容执行。
3.2 维修人员、巡检人员必须熟悉、掌握检修规程。
3.3 维修人员、巡检人员上岗工作前都应经过相关培训，严格做到持相关操作证上岗。
3.4 为确保轨道交通的安全运行，满足维护工作的规范、有效地开展，车辆的备车率不低于5%。
3.5为确保轨道交通的安全运行，应认真贯彻规程的有效执行，对未按修程要求进行维修保养的列车和超过检修周期处于欠修的列车均严禁上线运营。
4、主要引用标准车辆及附属设备和子系统主要引用的标准如下：UIC——国际铁路联盟标准IEC——国际电工委员会标准ISO——国际标准化组织标准GB——中华人民共和国国家标准EN——欧洲标准SI——国际标准单位等DIN——德国工业标准5、术语5.1验收：新车到厂验收所必须完成的检查、调试和试验。
地铁车辆主流制动系统浅析
地铁车辆主流制动系统浅析麻建省（西安地铁运营分公司车辆部710000）摘要：本文主要介绍了目前国内主要地铁车辆制动系统的发展经历，并分析了国产制动系统发展不起来的主要原因。
Abstract: This paper mainly introduces the current development of domestic major metro vehicle braking experience, analyzes the main reasons of development of domestic brake system is not up。
关键词：地铁车辆、制动系统、制动Keywords: metro vehicle, braking system, brake城轨车辆制动系统的其部件寿命远低于整车寿命，需求量更是巨大。
随着电子技术、计算机技术在地铁车辆上的普遍应用，地铁车辆制动系统的技术也得到了很大发展。
国产地铁车辆制动系统由最初的空气制动系统发展到了电空制动系统和电空模拟制动系统，由单车的制动系统发展到了动拖车协调配合的电空制动系统。
本文对目前国产地铁车辆上所采用的3种制动系统技术原理作了较全面的介绍。
１我国城市轨道车辆制动技术的发展1.1 DK型自动式电磁空气制动系统我国城市轨道车辆制动技术的起源应该追溯到上世纪60年代北京修建我国第一条地铁时。
我国自行设计制造了地铁列车，鉴于当时的技术条件，在该列车上采用了DK型自动式电磁空气制动系统，基础制动装置为踏面制动。
其技术脱胎于干线旅客列车的LN型制动机，主控机构先期直接采用GL3型三通阀，60年代末又设计制造了膜板分配阀，在操纵灵活性和可靠性上较GL3型三通阀有所提高。
该制动系统在电阻制动与空气制动的匹配上采用切换方式，因而制动力控制性能较差。
1.2 SD型数字式气压计算型电控制动系统随着晶闸管斩波技术的发展，地铁车辆逐步采用斩波控制动力制动（再生制动或电阻制动）。
城轨列车牵引系统设备检修—认识交流牵引电动机结构和工作原理
04
问答题
2.简要说明交流牵引电动机的工作原理。
答：B车的受电弓从接触网上取得直流1500V的电流，经过车辆牵引逆变器 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,转 子的感应电动势在自我闭合回路的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，爱转岗业轴通过联轴器和 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。
爱岗业
答：结构名称如下：
1．排气扇 2. 联轴器
3.D端（传动端）轴承
13
4.转子 5.定子 6.端盖
轴承 8.转轴
9.风扇
7.N端（非传动端） 10.连接电缆盒
交流牵引电机的检修说课
教学目标
► 会判断牵引电机的常见故障 ► 对牵引电机常见故障的处理 ► 会牵引电机的日常检修 ► 积极思考，善于发现问题并解决问题 ► 善于合作，乐于助人
答：牵引电动机的拆卸过程如下： 1、分离两个半联轴节。 2、排空齿轮箱中的润滑油。 3、拆下齿轮箱吊杆下部连接螺栓，报废。将齿轮箱安全止挡销靠在齿轮箱安全挡销
上。 4、拆下齿轮箱吊杆上部连接螺栓，垫圈和螺母报废，吊杆待用。 5、将电机吊具套到行车上，在电机外壳顶部旋上4个吊环，用吊具套到吊环上，使行
05
●交流牵引电动机的工作原理
B车的受电弓从接触网上取得直流1500V的电流，经过车辆牵 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,转子的感应电动势在自我闭合 回路的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。
城市轨道交通车辆牵引与制动 慕课
一、城市轨道交通车辆牵引与制动概述城市轨道交通车辆的牵引与制动是指车辆在运行过程中通过牵引系统获得动力，以及通过制动系统减速停车的过程。
牵引和制动系统的设计和运行质量直接关系到城市轨道交通的安全、舒适和效率。
对于轨道交通车辆的牵引与制动技术的研究和应用具有重要意义。
二、城市轨道交通车辆牵引技术1. 牵引系统类型城市轨道交通车辆的牵引系统一般包括电气和机械两种类型。
电气牵引系统通常采用电机直接驱动或者电机与齿轮箱传动的方式，而机械牵引系统则采用柴油机或者内燃机通过机械传动装置驱动车轮。
2. 牵引系统特点电气牵引系统具有动力传输效率高、节能环保等优点，适用于城市轨道交通车辆短途高频率运行的特点。
而机械牵引系统则适用于长途运行或者特殊环境下的城市轨道交通车辆。
3. 牵引系统改进随着科技的不断发展，城市轨道交通车辆的牵引系统也在不断改进和创新，如采用新型电机、智能控制系统等，以提高牵引系统的效率和性能。
三、城市轨道交通车辆制动技术1. 制动系统类型城市轨道交通车辆的制动系统主要包括空气制动、电磁制动、再生制动等多种类型。
这些制动系统各有特点，可以根据不同的运行环境和需求进行选择和应用。
2. 制动系统特点空气制动系统具有制动效率高、稳定可靠等特点，适用于城市轨道交通车辆的常规制动需求。
而电磁制动和再生制动则具有节能环保、使用寿命长等优点，适用于长途高速运行的城市轨道交通车辆。
3. 制动系统改进随着城市轨道交通的不断发展，车辆制动系统也在不断改进和创新，如采用新型制动材料、智能控制系统等，以提高制动系统的安全性和舒适性。
四、城市轨道交通车辆牵引与制动技术实践1. 实践案例介绍通过介绍一些城市轨道交通车辆牵引与制动技术的实际案例，可以更直观地了解这些技术的应用和效果。
例如某城市地铁线路采用了先进的电气牵引系统和再生制动系统，有效提高了列车的运行效率和能耗节约。
2. 技术应用效果结合实践案例，可以分析城市轨道交通车辆牵引与制动技术的应用效果，包括运行安全性、运行效率、节能环保等方面的表现，以及技术的改进空间和发展趋势。
城市轨道交通车辆电气控制功能及原理浅析
城市轨道交通车辆电气控制功能及原理浅析摘要：轨道交通车辆作为城市轨道交通的重要组成部分，承担着载客的重要角色，车辆的电气控制具有控制复杂、安全系数高等特点,对轨道交通运营的安全有着重要的影响。
本文结合城市轨道交通车辆电气控制的特点，针对车辆电气控制的功能及原理进行了分析。
关键词：城市轨道交通车辆电气控制1 引言城市轨道交通车辆电气控制系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。
按其作用和功能可分为主电路控制系统、辅助电路控制系统、电气牵引控制系统等组成。
本文结合城市轨道交通车辆的特点，针对车辆电气控制功能及原理进行了分析。
2 主电路控制系统主电路由牵引电机及与其相关的电气设备和连接导线组成，其作用是将电网的电能转变为车辆运行所需的牵引力，当在电气制动时将车辆的动能转换为电制动力。
它是车辆上的高电压、大电流、大功率动力回路。
高压电器箱是车辆电气牵引系统主电路的前级构成部分，包含三位置隔离开关、高速断路器、库用电源插座、直流接触器、快速熔断器、反向隔断整流管等器件组成。
三位置隔离开关是用于车辆牵引电路、辅助电路、库用电源电路中高压主电路的接通与接地、隔离。
高速断路器用于主电路的故障保护；熔断器用于主电路的短路保护。
DC1500V电源从受受流器经过三位置开关、高速断路器送到高压电器箱，然后经差分电流传感器、充电接触器、充电电阻、线路接触器，送到后面的线路电抗器和牵引逆变器。
主要功能有：（1）给逆变器充电：列车运行时，控制高速断路器闭合，接受到方向指令后，充电接触器闭合，DC1500V电源经充电电阻给牵引逆变器内直流支撑电容器充电，充电完成后线路接触器闭合，然后牵引逆变器启动工作。
（2）续流、接地功能：当车辆处于牵引工况时，直流供电能量经高压箱进入牵引逆变器；当车辆处于再生制动工况时，负载能量经高压箱反馈回电网，或者由制动电阻消耗掉。
（3）差分电流检测功能：当差分电流传感器检测系统1500V正线与1500V 负线差值大于1A时，差分电流传感器会发出报警信号给DCU，当差分电流传感器检测系统1500V正线与1500V负线差值大于50A时，差分电流传感器会发出报警信号给DCU。
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。
轨道交通车辆牵引控制技术与发展趋势
轨道交通车辆牵引控制技术与发展趋势轨道交通车辆牵引控制技术与发展趋势随着城市化进程的加快和人口的增长，城市交通压力急剧增大，轨道交通成为缓解交通拥堵的重要方式。
而轨道交通车辆作为城市内主要的交通工具，其牵引控制技术的发展对于提高交通运营效率、改善乘车体验以及节能降耗具有重要意义。
本文将对轨道交通车辆牵引控制技术及其发展趋势进行详细探讨。
一、轨道交通车辆牵引控制技术的基本原理轨道交通车辆牵引控制技术是指通过适当的方法控制车辆的牵引力和制动力，以确保车辆在运行中能够保持稳定的速度和行车安全。
牵引控制技术主要包括对牵引力的调节、对制动力的控制以及对车辆行为的监控等方面。
1. 牵引力的调节。
通过控制牵引系统的电力输出，实现对车辆牵引力的调节。
牵引力的大小应根据行驶速度、载重情况、线路条件等多种因素来确定，以保证车辆的行驶效率和牵引力的稳定性。
2. 制动力的控制。
通过控制牵引系统的电力回收和制动系统的操作，实现对车辆制动力的控制。
制动力的大小应根据列车速度、行驶路段的坡度以及停站距离等因素来确定，以保证车辆的制动效果和乘车安全。
3. 车辆行为的监控。
通过安装传感器和监测装置，实时监测车辆的速度、牵引力、制动力、轨道状况等参数，以便对车辆行为进行监控和调整，保障列车的正常运行。
二、轨道交通车辆牵引控制技术的发展方向1. 自动驾驶技术的应用。
随着人工智能和自动驾驶技术的不断发展，自动驾驶列车成为了轨道交通发展的新方向。
自动驾驶技术可以实现对车辆的自主运行、自动导航和自动刹车等功能，提高运营效率和安全性。
2. 能源管理技术的创新。
随着能源问题日益突出，轨道交通车辆牵引控制技术也在不断创新和改进。
新一代轨道交通车辆将会采用更加高效的能源管理系统，如电池回收技术和能量储存技术，以提高能源利用效率和延长车辆运行时间。
3. 数据分析与优化管理。
随着物联网技术的应用，轨道交通车辆牵引控制技术也将实现对大量数据的快速采集和分析。
城轨列车控制电路—认识列车牵引、制动控制电路
教学重点
► 列车牵引制动控制电路
目录
01
识图题
识图题
1、参考下面两图说明禁止牵引继电器（22-K13）线圈得电的条件。
01
识图题
1、参考下面两图说明禁止牵引继电器（22-K13）线圈得电的条件。
答：
1、禁止牵引继电器（22－K13）线圈得电的条件如下： 2、非车间电源继电器（31－K03）线圈得电，常开触点13－14闭合； 3、所有停车制动释放继电器（27－K08）线圈得电，常开触点13－14闭合； 4、主风缸压力可用继电器（27－K09）线圈得电，常开触点13－14闭合； 5、安全疏散门锁好继电器（86－K01）线圈得电，常开触点13－14闭合。
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ห้องสมุดไป่ตู้
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● 联挂牵引/零位/紧急牵引旋钮开关
联 挂 牵 引 / 零 位 / 紧 急 牵 引 旋 钮 开 关 （ 22-S08 ） 处 于 联 挂 牵 引 位 置，车辆将旁路被牵引列车的控制同时增大牵引力。
联挂牵引/零位/紧急牵引旋钮开关处于零位时，列车处于正常操作 状态。
联挂牵引/零位/紧急牵引旋钮开关处于紧急牵引时，列车将进入/ 紧急牵引状态，旁路CCU同时对列车的操作将被限制。
技能 ① 识读列车牵 引、制动控制 电路；
01
二、教学过程
① 导入
② 讲授
③ 布置任务
列车在控制电 路中如何实现 牵引、制动？
① 牵引继电器（22-K13） 线圈得电的条件 ②快速制动的条件 ③警惕按钮继电器得电条件 ④列车进行手动牵引的条件
① 了解图中设备 名称及作用； ② 找到图中各个 设备线圈与触点 的位置； ③ 分析其控制逻 辑；
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● 列车进行全常用制动指令（低电平）的条件
轨道交通车辆电气控制技术研究
轨道交通车辆电气控制技术研究随着城市化进程的加速和人们出行需求的不断增长，轨道交通在现代交通体系中扮演着越来越重要的角色。
轨道交通车辆的安全、高效运行离不开先进的电气控制技术。
本文将对轨道交通车辆电气控制技术进行深入研究，探讨其在车辆运行中的关键作用、主要技术构成以及未来的发展趋势。
一、轨道交通车辆电气控制技术的重要性电气控制技术是轨道交通车辆的核心技术之一，它直接影响着车辆的性能、可靠性和安全性。
首先，通过精确的电气控制，可以实现对车辆牵引、制动、调速等功能的精准调控，确保车辆在不同运行条件下的平稳、高效运行。
其次，电气控制系统能够实时监测车辆的各项运行参数，如速度、电压、电流等，及时发现并处理潜在的故障，保障车辆的安全运行。
此外，先进的电气控制技术还能提高车辆的能源利用效率，降低运营成本，减少对环境的影响。
二、轨道交通车辆电气控制技术的主要构成1、牵引控制系统牵引控制系统是轨道交通车辆电气控制的关键部分，其主要任务是控制车辆的牵引电机，实现车辆的加速、减速和匀速运行。
牵引控制系统通常由逆变器、控制器和传感器等组成。
逆变器将直流电转换为交流电，为牵引电机提供动力。
控制器根据车辆的运行状态和驾驶员的指令，计算出合适的控制信号，控制逆变器的输出，从而调节牵引电机的转速和转矩。
传感器则用于实时监测牵引电机的运行参数，为控制器提供反馈信息。
2、制动控制系统制动控制系统是保障车辆安全运行的重要组成部分。
轨道交通车辆的制动方式主要包括电制动和机械制动。
电制动通常采用再生制动或电阻制动的方式，将车辆的动能转化为电能并回馈到电网或消耗在电阻上。
机械制动则在电制动不足时提供补充制动。
制动控制系统通过协调电制动和机械制动的工作，确保车辆在不同工况下能够迅速、平稳地停车。
3、网络控制系统网络控制系统是实现车辆各子系统之间信息交互和协同工作的关键。
它采用现场总线、以太网等通信技术，将牵引系统、制动系统、车门系统、空调系统等连接成一个有机的整体。
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推广技术
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模 式 选 择
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●
程宏声
单 位 ：上 海 地 铁 维 护 保 障 有 限公 司车 辆 分 公 司 职位 ：技术主管 。
摘 要 本 文介 绍 了上海轨道 交通Ａ Ｃ １ １ 型 电动列车控 制过程 ，阐述 了牵 引和制 动控制 技 术。并分析 了列车控 制故障的排除 方法 ，从而提 高维修技 术 ，保 障列 车正
转 ，定位 齿 轮 的位 置决 定 司控 器位 置 传感 器 输 出给 Ｐ Ｗ Ｍ
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Ｉ ｔ ｌ Ａ
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图１编码器Ｐ ＷＭ 输入电流对应的输出转化值
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Ｉ ＮＦ Ｏ ＲＭ ＡＴＩ ＯＮ Ｊ ａ ｎ ． ２ ｏ １ ４ 中 国科技 信 息 ２ ０ １ ４年第ｌ ０ １期 ２ ３Ｃ Ｈ ● Ｉ Ｎ Ａ ５ Ｓ Ｃ ６ Ｉ Ｅ ＮＣ ７Ｅ ＡＮ ｅ Ｄ ９ Ｔ Ｅ Ｏ Ｃ Ｈ Ｎ ＯＬ ＯＧＹ
图２ 司控 器模 式选 择 开关示 意 图
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图５ 矢量控 制 原理 图
列车 牵 引采用 先进 的ＶＶＶＦ （ Ｖａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ Ｖｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ）变压变 频调 速 系统 ，牵 引电机 由脉
宽调制 （ Ｐ ＷＭ ）电压源的逆变器供 电。Ｐ ＷＭ脉宽调制 电压使牵引电机能得到三相平衡 电压，并且 电压的幅值和 频率均可调整。优点是可实现数字控制和防滑功能 ，有效 利用轮轨黏着 ，实现高效可靠驱动。逆变器输出电压随输 出频 率 的增 大而 增 大 ，保证 了电机 内部 磁通 近 似恒 定和 控 制 电机 转 速 的 目的 。Ｖ Ｖ ＶＦ 牵 引 逆变 器 由Ａ Ｇ ＡＴ Ｅ 控 制 单 元进 行 微机 控制 ， 接收 由司控 器 发 出的牵 引／ Ｎ 动指令 及 编 码 器Ｐ Ｗ Ｍ 的给 定 值 ，同时 根 据车 辆 的 重量 精 确 地控 制 列
程宏 声
上 海地铁 维护保障有限公 司车辆分公 司， 上海 ２ ０ ０ ２ ３ ５
Ｓｈ ａ ｎｇｈ ａ ｉ Ｍ ｅｔ ｒ ｏ Ａ Ｃ１ １ ｅ ｌ ｅｃｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ｒ ａｉ ｎ ｔ ｒ ａｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃｏ ｎｔ ｒ ｏｌ ｔ ｅｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏｇｙ ａ ｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ
车 牵 引 。列 车 设有 超速 限 制功 能 ，当 列车 速度 超过 限 定值 时 ，将封锁牵引系统 ，牵引力降为零 ，当速度下降到一个
２牵引系统
ＡＣｌ １ 型 电 动列 车 为 四节 编组 ，两节 拖 车 两 节 动 车 ，
设定值时 ，牵引 系统允许逆变器重新启动继续运行 。列 车 还设 有 每 小 时 限速 ３ ０ 公 里 和每 小 时 限速 ３ 公里 的运 行 模
据 指 令控 制 牵 引 电机 的转 速 和 转 矩 ，并 且控 制 混 合 电制 动、防冲击、空转／ 滑行和牵引／ Ｎ动切换；牵引控制单元 （ ＡＧ Ａ Ｔ Ｅ）还与摩擦制动电子控制单元 （ ＢＣ Ｅ）交换数
ＡＣ ｌ １ 列 车采 用 阿 尔斯 通 公 司专 利 的矢 量 控制 ， 通 过测
线运 营 。
关键词
地铁车辆 ；牵引 系统 ；制动 系统；故障排 除
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｍｅ ｔ ｒ ｏ ＡＣ１ １ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｆ ｙ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ． ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ
１控制指令
上海地铁５ 号线 列车 的 牵 引／ 制 动指 令 由司控 器 同时 给 出数 字 量 与模 拟 量 ，数 字量 发 出牵 引／ Ｎ 动 指令 ； 模拟 量输 入 到Ｐ ＷＭ编 码 器 ，Ｐ Ｗ Ｍ输 出脉宽 调制 信号 给 出列 车 牵 引和 制动 力大 小 。两路 信 号同时输 出到列 车牵 引控 制单 元ＡＧＡＴ Ｅ和 制动 电子控 制 单 元ＢＣＥ，只有 当数 字量 和 模 拟量 指令 信 号符 合要 求 的逻 辑关 系 时 ，才能 给 出有效 的 牵 引／ Ｎ 动命 令… 。 模 拟 量 输 出原 理 ： 司 控 器 从 编码 器Ｐ Ｗ Ｍ得 到 ２ ４ Ｖ调 整 电源 ，通 过 司机 推拉 司控 器操作 手柄 来带 动 定位 齿轮 旋
推广 一 技 术
由 冒 穗 ｝ 技 信 息 ２ ０ ｉ ４ 年 第 ０ 甥ｔ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｊ ａ ｎ 。 ２ ０ １ ４
上海轨道交通 Ａ Ｃ１ １ 型 电动列 车 牵引和制 动控制技术浅析
编 码 器 的 模拟 电流 值 ，ＰＷＭ 编码 器再 输 出 个 ２ ４ Ｖ振 幅
５ ０ ０ ｔ ｔ Ｚ 频 率的 脉宽 调 制信 号 ，通过 列 车线输 入 至 牵 引和制 动 控 制单元 ，控制 列车 的牵 引和制 动 力 。Ｐ ＷＭ 输 出的调 制 信 号 占空 比随输 入 信 号 而 变化 ，范 围为 ｌ ０ ％～ ９ ０ ％。编 码 器Ｐ ＷＭ输 入 电流对 应 的输 出转化 值 如 图 １ 所示 ，当编码 器Ｐ Ｗ Ｍ输 人 为１ ３ ｍＡ至 １ ４ ｍＡ 时 ，列车 为惰 行 状 态 ； 当输 入２ ｍＡ至 ｌ ３ ｍＡ时 ，列 车施加 制 动 ，随 着输 入 电流 的 增 大 制动 力减 ／ ｈ ； 当输 入 １ ４ ｍ Ａ至２ ０ ｍＡ 时 ，列 车施加 牵 引 ，随 着输入 电流 的增 大牵 引 力增大 。
图３牵引 制动指令线
数 字 量控 制 原理 ： 图２ 为 司控 器模 式 选 择开 关 示意 图 ， 上海地铁５ 号线列车采用手动模式驾驶， 没有Ａ Ｔ Ｏ自动驾驶 系 统 。 当司控 器 模 式 手柄 选 择 “ 手 动驾 驶 Ｃ Ｍ” 、 “ 正 转 方 向ＲＭＦ ”、 “ 反转方 向Ｒ ＭＲ ”或 “ 洗 车模式 ＷＡ Ｓ Ｈ” 时 ，向前或 后 退微 动开 关 触点 闭合 。如 同时满 足 紧急制 动 回路 继 电器 得 电 、列 车 常 用 制 动 缓 解 （ 或 制 动 不 缓 解 旁 路 ）、停 放 制 动缓 解 （ 或停 放制 动 旁路 ）、车 门关 闭 （ 或 门 旁路 ）、Ａ Ｔ Ｐ 未施 加制 动 条件 后 ，牵 引或制 动指 令列 车 线得电 （ 图３ ），牵 引／ Ｎ动 控制 单元 将收 到列 车 向前 、后 退 、牵 引和 制 动 指令 ，再 根 据输 入 的Ｐ ＷＭ调 制 信 号给 定 值 控制 列车 牵 引和 制动 。
， ／ Ｒ Ｍ Ｒ ， Ｒ Ｍ Ｆ ， Ｗ Ｍ（ 未使 用）
／ ｒ
安 全 回 路
Ｓ Ｐ Ｅ Ｅ Ｄ— 一 ｛ ｃｊ
ｌ ０ Ｍ ／ ， ／ ＿ 司机 室端部 和Ｒ
（ Ｍ Ｓ 在” 关 位 置 ）
图４ 牵 引逆 变器 主 回路控 制 图
Ｉ ｒ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｒ Ｒｆ Ｌ ｆ ・ － ・ － ・ － － ・ 一 －
．
引 言
上 海 轨道交通５ 号 线 ＡＣ１ ｌ 型 电动 列 车 由上 海 阿 尔 斯 通 设备 有 限 公 司生 产 ，列 车 为Ｃ 型 车 四节 编组 。牵 引 系统 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ 逆 变器 选用ＡＬ Ｓ Ｔ Ｏ Ｍ Ｏ Ｎ Ｉ Ｘ ｌ ５ ０ ０ 系列 。制动 系统 选 用 ＫＮＯＲＲ公 司的Ｅ Ｐ ９ ８ 系统 。列车 牵 引和制 动 系统 是列 车 运行 的 重要 环 节 。全面 ＿ 『 解 列车 牵 引和 制动 系统 的控 制 原 理 ，迅 速有 效地 排 除列 车 故障 ，保障 高效 、 可靠 、安全 的运 营 体 系是极 其必 要的 。