祝捷 李國良
摘要:現(xiàn)代軌道交通運輸工作中,電氣牽引技術是其中一個非常重要的技術環(huán)節(jié),在軌道交通電氣牽引系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色,不但如此,電器牽引技術還存在另外一項重要的功能,可以為軌道交通提供出更加合適的功力。電氣牽引技術自身具有較強的可控制性,在實際的工作過程中,可以有效轉(zhuǎn)化為車輛的穩(wěn)定制動,為車輛提供了較高的安全性和可控性,以實現(xiàn)軌道車輛在運行過程中穩(wěn)定的制動和減速,防止車輛出現(xiàn)不良的意外事故問題,同時保障乘客的人身安全。
關鍵詞:現(xiàn)代軌道交通;電氣牽引;技術
一、軌道交通電氣牽引技術的發(fā)展現(xiàn)狀
軌道交通的發(fā)展一直是保持我國經(jīng)濟增長的重要力量,目前我國軌道交通裝備制造業(yè)已經(jīng)形成了自主研發(fā)、配套完整、設備先進、規(guī)模經(jīng)營的集研發(fā)、設計、制造、試驗和服務于一體的軌道交通裝備制造體系,包括電力機車、內(nèi)燃機車、動車組、鐵道客車、鐵道貨車、城軌車輛、機車車輛關鍵部件、信號設備、牽引供電設備、軌道工程機械設備等10個專業(yè)制造系統(tǒng)。我國牽引變壓器設計、制造技術已取得長足進步,逐步與國外牽引變壓器技術接軌,極大地滿足了電力牽引總體線路對牽引變壓器的需求,滿足了電力機車及動車組用戶的要求,為我國電氣化鐵路的發(fā)展作出了積極貢獻。在市場需求結構方面,我國電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)變壓器設備的需求主要來源于高速鐵路、普通鐵路及城市軌道。近年來,我國不斷加大對高速鐵路投資,因此在高鐵中應用電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)變壓器設備的需求較多。值得一提的是,來自軌道交通的應用需求正快速增長。隨著高鐵及城市軌道交通建設進一步加速,相關需求還將進一步提升。
二、城市軌道交通技術特點。
(一)運輸能力。城市軌道交通由于高密度運轉(zhuǎn),列車行車時間間隔短,行車速度高,列車編自叻兩數(shù)多而具有較大的運輸能力。
(二)準時性。城市軌道交通由于在專用行車道上運行,不受其他交通工具干擾,不產(chǎn)生線路堵塞現(xiàn)象并且不受氣候影響,是全天候的交通工具,列車能按運行圖運行,具有可信賴的準時性。
(三)速達性。與常規(guī)公共交通相比,城市軌道交通由于運行在專用行車道上,不受其他交通工具干擾,車輛有較高的運行速度,有較高的啟、制動加速度,多數(shù)采用高站臺,列車停站時間短,上下車迅速方便,而且換乘方便,從而可以使乘客較快地到達目的地,縮短了出行時間。
(四)舒適性。與常規(guī)公共交通相比,城市軌道交通由于運行在不受其他交通工具干擾的線路上,城市軌道車輛具有較好的運行特性,車輛、車站等裝有空調(diào)、引導裝置、自動售票等直接為乘客服務的設備,城市軌道交通具有較好的乘車條件,其舒適性優(yōu)于公共電車、公共汽車。
(五)安全性。城市軌道交通由于運行在專用軌道上,沒有平交道口,不受其他交通工具干擾,并且有先進的通訊信號設備,極少發(fā)生交通事故。
三、軌道交通車輛的電氣牽引技術
(一)控制系統(tǒng)。在軌道交通車輛的運行過程中,電氣牽引技術主要是通過計算機軟件,對整個電梯牽引控制系統(tǒng)來進行掌控,同時還實現(xiàn)了對軌道車輛的整個運行模式進行實時性監(jiān)測,實現(xiàn)了軌道車輛運行的信息化控制模式。運用計算機系統(tǒng)對軌道交通車輛進行相應的控制,主要的工作優(yōu)勢在于可以實現(xiàn)良好的自我控制和自我檢測等良好的工作性能,通過計算機系統(tǒng)對軌道車輛的有效掌控,可以在運行過程中保證車輛更加平穩(wěn)和安全,在軌道車輛的工作過程中,電器牽引技術發(fā)揮出了至關重要的作用,主要是通過多個危機系統(tǒng)來進行同步控制,以此來達到良好的牽引工作水平。通過計算機系統(tǒng)的有效控制,可以有效實現(xiàn)軌道交通車輛的自主控制工作,在信號處理器的工作條件下,對軌道車輛的運行速率以及運行的模式進行有效的調(diào)控,同時還可以對其他附屬工作項目來進行有效的控制,比如通信系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)等,通過電器件技術多個模塊的同步控制,讓整個電器牽引工作實現(xiàn)了網(wǎng)絡化和信息化,保證軌道交通車輛具有更高的集成化功能。
(二)電氣牽引技術中的主要元件。受電氣是電氣牽引技術中非常重要的構成元件,該元件的性能標準相對較高,要想保證受電氣的工作優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,必須在第三軌道滑動的要求范圍之內(nèi)來加以實現(xiàn)。在提高軌道交通車輛速率過程中,受電氣所受到的壓力需要保證在合適的范圍之內(nèi),這樣才可以充分保證電氣牽引系統(tǒng)工作的有效性和安全性,防止軌道交通車輛受到外部的摩擦力較大形成不良的損壞。電氣牽引技術的速率直接關系到了受電氣的工作安全性和穩(wěn)定性,只有充分保證受電氣的工作性能和工作穩(wěn)定性,才可以實現(xiàn)更加安全平穩(wěn)的牽引力。當前我國已經(jīng)將具有自動調(diào)控能力的受電氣,有效地引入了軌道交通車輛的電氣牽引技術中,同時和電氣遷移技術之間做好了有效的工作銜接,避免受電氣的壓力過大而產(chǎn)生不良的損壞。
四、現(xiàn)代軌道交通電氣牽引控制系統(tǒng)
隨著我國城市化進程的加快,交通擁堵等問題已成為城市發(fā)展過程中亟待解決的關鍵問題。由于軌道交通具有運力大、速度快、污染輕以及安全性好等特點,已經(jīng)成為一種十分重要的城市交通工具。牽引電傳動系統(tǒng)是軌道交通車輛的核心,其控制與調(diào)制方法是軌道交通車輛研究的重點方向。
對于控制方法,為了獲得良好的動態(tài)特性,軌道交通車輛牽引電傳動系統(tǒng)通常采用矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制。由于基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制對于勵磁控制和轉(zhuǎn)矩控制的解耦最為徹底,控制性能較好,從而在軌道交通牽引電傳動系統(tǒng)中得到廣泛應用。
對于調(diào)制方法,由于軌道交通車輛使用的電流和功率都很大,且其牽引逆變器常采用自然風冷,必須設法減小開關損耗,因此其逆變器的開關頻率通常較低。同時,軌道車輛運行速度變化范圍較寬,從而使載波比變化較大。當載波比較小時,應當使用同步調(diào)制,否則將導致電機諧波電流和諧波轉(zhuǎn)矩顯著增大。另外,為了提高電壓利用率,當電機進入弱磁區(qū)時應當采用單脈沖調(diào)制。
五、結束語
在現(xiàn)代軌道交通車輛的運行過程中,需要對電氣牽引技術加以有效的運用,有效保證軌道交通車輛的運行安全性和穩(wěn)定性,對保證人們?nèi)粘3鲂邪踩灿兄匾谋U稀?/p>
參考文獻:
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