軌道交通車輛電力牽引傳動系統(tǒng)及其控制研究

牛 睿

（中車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司 遼寧·大連 116000）

1 電力牽引傳動系統(tǒng)的相關(guān)概述

在軌道交通車輛的運行實踐中，科學且高效化地提升它的運行成效以及穩(wěn)定性，應(yīng)該依托于高效且科學的電力牽引傳統(tǒng)系統(tǒng)，切實有效地發(fā)揮好這一系統(tǒng)的關(guān)鍵作用以及核心效能，更好地優(yōu)化軌道交通車輛的運行可靠性。作為軌道交通車輛中的核心技術(shù)體系，電力牽引傳動系統(tǒng)的構(gòu)成是非常多元化且全面化的，在實踐過程中，應(yīng)該行之有效地加強其研究以及探索。

1.1 牽引和電制動系統(tǒng)

軌道交通車輛在運行的過程中，這一系統(tǒng)是非常核心的內(nèi)容。為卓有成效地提升它的運行可靠性，應(yīng)該對這一系統(tǒng)的概念進行有效的把握。軌道交通車輛通過受電弓從架空接觸網(wǎng)接收電能，牽引系統(tǒng)將直流電壓轉(zhuǎn)換為變頻電壓的三相電壓，用于電機的牽引與制動。電機將電能轉(zhuǎn)換為機械能用于驅(qū)動車輛，或者制動時將機械能轉(zhuǎn)換為電能?？梢哉f，在軌道交通車輛的運行實踐中，牽引和電制動系統(tǒng)的科學作用，能夠為軌道交通車輛提供重要的動能，能夠在標準規(guī)范的運行實踐中實現(xiàn)能量的有序轉(zhuǎn)換以及科學調(diào)控，繼而保障整個軌道交通車輛的平穩(wěn)且快速化運行，有效提升軌道交通車輛的運行穩(wěn)定性。當然，在這一系統(tǒng)的運行實踐中，各個系統(tǒng)要保障合理且高效化的作業(yè)，只有如此，才能夠真正夯實它的運行可靠性，同時也才能夠更好地提升它的運行成效。

1.2 輔助電源系統(tǒng)

在軌道交通車輛的運行實踐中，輔助電源系統(tǒng)的運用同樣是非常重要的。在軌道交通車輛的開展過程中，電力牽引傳統(tǒng)系統(tǒng)的控制離不開科學的電源配置。只有行之有效地保障電源配置的成效，更進一步地夯實電源配置的穩(wěn)定性以及可靠性，才能夠從源頭上來夯實它的運行穩(wěn)定性。為此，應(yīng)該加強對輔助電源系統(tǒng)的有效把握。輔助變流器給三相電壓母線并行供電，每個輔助變流器都有線路電抗器以消除變流器產(chǎn)生的干擾電流，輸出都連接三相變壓器，用以轉(zhuǎn)換電壓等級并將三相母線與高壓系統(tǒng)電氣隔離。在軌道交通車輛的整體運行實踐中，輔助電源系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。在實踐過程中，輔助電源系統(tǒng)包含著非常廣泛的內(nèi)容，為科學且有效地提升它的運行成效，應(yīng)該充分研判它的主要構(gòu)成，有效地保障各個部門的科學且有序作業(yè)，繼而為整個軌道交通車輛的電能使用提供關(guān)鍵性的基礎(chǔ)。當然，在輔助電源系統(tǒng)的設(shè)計實踐中，要進行科學的冗余設(shè)計。之所以要進行科學的冗余設(shè)計，主要是為了整體夯實它的應(yīng)用穩(wěn)定性，一旦軌道交通車輛需要通電時，這一系統(tǒng)可以快速發(fā)揮作用，繼而保障軌道交通車輛的運行水平。

1.3 列車控制和管理系統(tǒng)

在軌道交通車輛的運行過程中，控制以及管理系統(tǒng)同樣發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。在實踐環(huán)節(jié)中，依托于這一高效且科學化的控制和管理系統(tǒng)，能夠確保軌道交通車輛的平穩(wěn)且快速化運行，也能夠?qū)崿F(xiàn)對各個運行部位的有效管控以及精細管理。在軌道交通車輛的運行實踐中，列車控制和管理系統(tǒng)主要采用列車通信網(wǎng)絡(luò)控制方式實現(xiàn)列車的控制和子系統(tǒng)的控制，系統(tǒng)所采用的分布式總線控制系統(tǒng)成熟并且安全可靠。在實際運行過程中，這些關(guān)鍵系統(tǒng)的核心架構(gòu)是計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。依托于計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來有效實現(xiàn)對列車的精細化控制，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)對列車的有效化管理，確保各個單元都能夠最大限度地發(fā)揮自身的優(yōu)越性能，都能夠切實有效地提升自身的運行穩(wěn)定性與可靠性。在整個控制與管理系統(tǒng)中，要保障計算機網(wǎng)絡(luò)的運行成效，要科學且精準地優(yōu)化計算機網(wǎng)絡(luò)的運行力度，更好推動計算機網(wǎng)絡(luò)的高效且科學化運行，確保軌道交通車輛的運行工作得以有序?qū)嵤?/p>

2 軌道交通車輛電力牽引傳動系統(tǒng)的優(yōu)勢分析

在軌道交通車輛的運行實踐中，電力牽引傳動系統(tǒng)是復合型的系統(tǒng)，包含著非常豐富且廣泛化的內(nèi)容。為科學且有效地提升軌道交通車輛的運行可靠性，應(yīng)該按照系統(tǒng)中不同子系統(tǒng)的運行特征，積極采用高效且科學的控制模式，確保各個單元都能夠穩(wěn)定且可靠的發(fā)揮作用。在實踐中，這一系統(tǒng)具有突出的優(yōu)勢和作用。綜合來看，軌道交通車輛電力牽引傳動系統(tǒng)的整體優(yōu)勢，集中表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 模塊化的系統(tǒng)設(shè)計

在軌道交通車輛的運行過程中，這一高效且科學化的系統(tǒng)具有突出的優(yōu)勢，具有關(guān)鍵性的作用，尤其是模塊化的系統(tǒng)設(shè)計，能夠?qū)⒉煌K整合起來，更好地發(fā)揮模塊之間的協(xié)同作用，同時，也能夠?qū)崿F(xiàn)對模塊的單獨化管理，確保各個模塊得以真正發(fā)揮作用。在實踐過程中，依托于高效且科學的模塊化設(shè)計，還能夠卓有成效地實現(xiàn)輕量化設(shè)計，確保各個單元都能夠達成良好的運行狀態(tài)，都能夠達成科學的運行性能。當然，在實踐環(huán)節(jié)中，依托于科學的模塊化設(shè)計，還利于降低車輛的整體重量，確保軌道交通車輛的運行更加快速。伴隨著科學技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展，軌道交通車輛的運行速度越來越快。依托于高效化的模塊化設(shè)計，利于提升車輛的運行速度，保障車輛的運行性能。

2.2 仿真系統(tǒng)的整體優(yōu)越性

在軌道交通車輛的運行實踐中，這一系統(tǒng)的科學且高效化作業(yè)，還能夠充分利用高效化的仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)科學的優(yōu)化設(shè)計。通過仿真系統(tǒng)的有效設(shè)計，能夠在實踐過程中進行高效化的調(diào)試，提前研判以及發(fā)現(xiàn)軌道交通車輛運行中存在的問題。軌道交通車輛是系統(tǒng)且復雜的綜合性內(nèi)容，在運行實踐中包含著豐富的內(nèi)容，任何一個環(huán)節(jié)或者工序出現(xiàn)問題，都將會制約著它的運行可靠性。為此，在科學且全面地采用這一系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，著重利用它的仿真系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效且科學化的測試測驗，全方位提升測試的精準性以及實效性，還能夠全方位研判其中存在的項目風險，更好地優(yōu)化它的運行穩(wěn)定性。

2.3 雄厚的RANS和LCC加強了系統(tǒng)的可靠性

在軌道交通車輛的運行實踐中，積極有效地應(yīng)用電力牽引傳動系統(tǒng)，還能夠在很大程度上優(yōu)化系統(tǒng)的可靠性，全方位保障系統(tǒng)的優(yōu)越性。在軌道交通車輛的運行過程中，需要進行必要且科學化的維護管理，以此來全方位保障它的運行成效，更進一步地夯實它的運行水平。可以說，在這一高效的系統(tǒng)中，雄厚的技術(shù)體系以及優(yōu)越的RANS和LCC等技術(shù)，能夠進一步夯實系統(tǒng)的運行水平，也利于提升系統(tǒng)的可靠性，有效防范可能出現(xiàn)的運行風險，更好地防范可能出現(xiàn)的運行問題。此外，依托于這些核心技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對故障的有效訪問以及精準測試，全面推動維護管理工作的整體優(yōu)化。

3 軌道交通車輛電力牽引傳動系統(tǒng)的質(zhì)量保障

在軌道交通車輛的運行實踐中，電力牽引傳動系統(tǒng)是系統(tǒng)且綜合性的系統(tǒng)總成，在整個運行實踐中，都發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。只有依托于高效且科學的質(zhì)量保障體系，才能夠真正提升它的運行穩(wěn)定性，也才能夠確保軌道交通車輛的科學且合理運行，有效防范運行中出現(xiàn)的問題以及隱患等。

3.1 完善質(zhì)量認證體系

在電力牽引傳動系統(tǒng)的運行實踐中，這一系統(tǒng)中包含著非常多元且豐富的內(nèi)容，同時也涉及到多個不同的環(huán)節(jié)以及單元。任何一個環(huán)節(jié)或者單元出現(xiàn)問題，都將影響著該系統(tǒng)的穩(wěn)定且可靠運行。為此，在實踐中，應(yīng)該著力完善質(zhì)量認證體系，實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)的有效化管理以及綜合性認證。在整個質(zhì)量認證的過程中，要按照精細化的質(zhì)量管理思路，要按照科學的認證體系，力圖做好全方位的控制以及精細化的管理。

3.2 過程控制與質(zhì)量管理

在電力牽引傳動系統(tǒng)的運行實踐中，還應(yīng)該從整體出來，來實施高效化的過程控制與管理。所謂過程控制管理，就是指在系統(tǒng)的運行過程中，要保障整個過程的全面控制以及高效管理，要保障整個過程的有效協(xié)調(diào)以及綜合提升等，以此來實現(xiàn)不同單元、不同模塊的高效作業(yè)以及精細優(yōu)化。特別是要建立健全完善化的過程管控方案，要著重開展科學且高效化的質(zhì)量檢驗體系，實現(xiàn)科學化的過程控制管理。

3.3 牽引性能的仿真設(shè)計

在電力牽引傳動系統(tǒng)的運行實踐中，為科學且高效化的優(yōu)化它的設(shè)計水平，同時也為了綜合全面地提升它的運行性能，應(yīng)該進行必要的仿真設(shè)計，尤其是要注重對軌道交通車輛牽引性能的科學把握。可以說，良好的牽引性能，自然能夠提升軌道交通車輛的運行安全性，也能夠更好地保障它的運行速度。

4 結(jié)論

在城市經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的進程中，軌道交通車輛已經(jīng)成為交通事業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要象征。為科學且高效地提升軌道交通車輛的發(fā)展實效，應(yīng)該注重采用科學精準的電力牽引傳動系統(tǒng)，行之有效地優(yōu)化它的運行可靠性以及運行穩(wěn)定性。