车辆电气牵引系统的电气控制

车辆电气牵引系统的电气控制

刘鑫

中车唐山机车车辆有限公司河北唐山063000

摘要：本文描述了电力牵引系统的特点和组成，讨论了车辆电力牵引系统的控制技术。希望通过本文的一些观点论述，为相关从业人员提供参考和建议，从而促进电力牵引电气控制技术水平的提高，保证车辆电力系统安全平稳运行。

关键词：电气牵引系统；电气控制

前言：

随着城市化建设的不断进步和发展，城市建设越来越密集。如何缓解中国的交通压力成为首要问题，所以轨道交通应运而生。车辆电力牵引系统为车辆的安全运行提供了坚实的保障。电力牵引系统由多个装置和电路组成，允许牵引和制动通过电气控制执行其功能，在提供牵引力的同时做到有效控制。

1.制动系统是车辆运行的安全保障

车辆的牵引系统由一系列设备和电路组成。系统的正常运行与这些设备和电路的功能密不可分。在众多设备中，制动装置对于车辆减速和停车尤为重要，也是车辆安全的重要一环。

一般而言，目前所使用车辆都是电制动方法，包括再生制动和阻力制动，并且辅以机械制动，这使得地铁车辆能够通过车辆的制动系统完成制动需求。该系统可以有效地控制车辆的速度，有效地调整车辆的制动力完成常用制动，使车辆在正常运行时安全稳定地停放开启停车制动，同时保证在紧急情况下运行紧急制动。

机械制动主要通过使用压缩空气作为动力，再生制动和阻力系统主要依靠铁路制动电磁铁和轨道电磁制动器，再生制动过程中地铁车辆的制动牵引电动机将车辆的动能转换为电能，然后进一步反馈给电网，为其他车辆提供制动动力，使其他车辆可以施加阻力制动。在施加阻力制动的过程中，电能被转换成制动力，从而完成车辆的制动。机械制动主要是通过摩擦力的应用，一般由空气压缩机，干燥过滤器和压力控制装置组成，形成机械制动供气系统，通过压缩空气为车辆提供摩擦制动力，从而完成。在各种制动装置的共同作用下，地铁车辆可以有效地制动，从而确保其安全运行。

制动顺序是有优先级别排序的。首先，开始电制动控制，执行包括再生制动控制和电阻制动控制的电制动控制，并且优先执行电阻制动控制。这是需要计算制动力曲线的来实现，空气制动力平均分配到所有制动的车里面，直到黏着极限，以使制动装置均匀磨耗。

在车辆的实际操作中，经常将三者进行混合使用以实现更好的制动效果。通过三者的结合，进一步保证了车辆操作的安全性。

2.电气牵引系统的特点以及构成

车辆的牵引系统中包含许多设备和电路。每个设备都对车辆的正常运行至关重要。车辆电力牵引系统通常包括牵引电动机，牵引电动机，制动电阻器，高压箱和避雷器。该系统的示意图如下（图1）所示。

高压箱由主隔离开关，高速断路器和充电装置组成。在正常情况下，车辆将配备两个受电弓。这样做的目的是更好地保证牵引逆变器和辅助变流器的正常运行。一旦一架受电弓失效，另一架受电弓仍然可以向动力单元提供所需的高压电力，从而确保车辆的正常运行。

此外，在输入端系统还具有牵引逆变器组件和支持电容器。支持电容器的缓冲效果可以更好地保持电压稳定性，滤波电抗器也在发挥同样的作用，两者配合维持逆变器的正常运行。逆变器的组成通常包括斩波相位控制器和逆变器箱控制器，并且直流电可以由两个装置相互转换。通过将直流电转换为交流电，可以更好地实现牵引过程中的电压频率的控制和调节，通过合理的调节和控制，可以更好地实现对牵引系统的控制。为了确保逆变器的正常运行，通常需要将其冷却到一定程度。通常使用的冷却措施是热管散热器冷却方法，其通过冷凝液体介质然后蒸发液体来冷却以实现热量排放。这种冷却方法比传统意义上的风冷要方便许多。

3.车辆中电气牵引系统的电气控制分析

3.1电气牵引系统的牵引控制

在牵引逆变器和制动控制装置的参与下完成车辆的牵引力控制。当车辆处于行驶过程中时，变频器可以通过驾驶员控制器发出的指令接收信号，从而通过控制装置的配合制动，完成指令发出的任务。因此，在车辆行驶期间，它经常受到系统的限制，即使驱动控制器没有发出相应的命令，当运行速度超过限制范围时，系统也会自动做出反应，将系统的牵引力降低。当运行速度恢复到正常范围内时，系统将自动释放锁定。通过应用该技术，可以更好地控制牵引变流器的DC-link的电压，向牵引变流器发出矢量控制信号，从而输出一个有效的三相电压的基波变量的幅值和频率。总之牵引变流器和牵引控制单元（TCU）是牵引模块的控制核心。

3.2交流传动控制技术分析

交流传动控制技术可为车辆的安全运行提供有力保障。交流驱动控制技术是一种基于逆变器应用的技术，它结合了多种技术。这些包括参数识别技术，异步电机控制技术和驱动系统故障诊断技术。在线路的运行中，线路的复杂问题经常发生，并且电流彼此相互作用。电机逆变器需要识别被牵引变流器模块（PWMI）转换成的三相交流电来供给三相交流异步牵引电机。

结语

综上所述，在车辆的安全运行中，电力牵引系统起着至关重要的作用，电力牵引系统的功能是在各种电气控制的影响下建立起来的，因此保证了电气控制技术的应用。安全操作具有不可磨灭的效果。电力牵引系统包含各种设备，每个设备都有自己的特定功能，并且在每个设备的正常操作和协作下实现对车辆的有效控制。在车辆中的电力牵引系统的电气控制中，主要有三种类型的电气控制，即牵引力控制，交流驱动控制和电动制动控制。本文详细讨论了这三种电气控制，希望能给读者一些参考借鉴。

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