摘要：介绍了江苏经纬轨道交通设备有限公司研制的应用于有轨电车的牵引变流器主要系统功能。随着近年有轨电车行业的不断的发展，更加突显有轨电车牵引系统功能繁多，设计灵活的特点，通过牵引系统的完全自主化设计，能够为有轨电车行业的发展助力。
关键词：有轨电车；牵引系统；系统功能；自主设计
引言
随着交通运输对绿色环保公共交通工具的需求，100%低地板有轨电车在国内的得到了快速发展，在北京、上海、广州、深圳、成都、南京、苏州、沈阳、青岛、佛山、珠海、武汉等多个城市及地区实现了商业化运营，取得了良好的经济及社会效益。牵引系统也实现了自主化和国产化，本文以使用交流异步电机传动系统的五模块有轨电车为例，概要介绍牵引变流器的主要系统功能，对有轨电车的牵引系统配置选择、技术咨询上能够提供相关帮助。
一、车辆主要信息
图 1 列车配置
车辆包含5个模块，Mc1及Mc2为带司机室动车，设置1台动力转向架，每台转向架配置两台牵引电机；F1及F2车位浮车，Np车为带受电弓的拖车，配置有拖车转向架。Mc车安装有牵引变流器，按照不同需求，电机控制方式可选取1C1M或1C2M，既轴控或架控。
二、牵引系统主要功能
牵引系统作为列车的重要系统，为列车提供牵引及电制动力的同时，也与制动系统、TCMS系统等有密切的关联。本章节对牵引系统的主要功能做简要介绍及描述。
2.1牵引、电制动功能
按照车辆载荷及司控器手柄级位的不同，牵引变流器可提供不同的牵引及电制动力，同时根据接触网电压的不同，变流器控制单元对牵引及电制动的功率会做出相应的限制。根据EN50388，在不同网压下提供不同的牵引及电制动功率。
2.2冲击控制功能
为确保旅客乘车的舒适性，在牵引及电制动力施加及取消的过程中，需牵引变流器按照一定的“速率”控制牵引及电制动力施加及取消。
2.3轮径校验功能
牵引电机在不同轮径下需输出不同的转矩，以确保在不同轮径下车辆的轮周力的一致性，使车辆的牵引及电制动性能保持一致。在列车速度高于一定值时，牵引变流器接收到轮径校验指令后，车辆进入惰行模式一定时间，在没有空转情况发生时，牵引变流器根据标准轮对其他轮的轮径进行校验，并在牵引变流器的程序中更新，以实现轮径校验的功能。
三、方向识别及限速功能
根据占用不同司机室信号及方向信号，牵引变流器能够区分列车运行方向的“向前”及“向后”，为确保安全，一般车辆“向后”的最高限速为10km/h。在不同的运行模式中，对于车辆的最高运行限速也不同。
3.1超速保护功能
为确保车辆的运行速度不高于当前工况下规定的最高限速值，牵引系统提供超速保护功能。在车辆处于不同的速度范围内，由不同的牵引及电制动逻辑施加，确保车辆速度不会超过最高限制速度。
3.2定速巡航功能
列车在运行时，牵引变流器可提供定速巡航功能。对于巡航功能的目标速度及巡航指令，可由两种方式给定：
•司控器手柄处于牵引位，TCMS给定目标速度值，通过网络总线将巡航指令及目标速度值发送至牵引变流器，牵引变流器进入巡航模式。
•以当前速度作为目标速度，在一定时间内将司控器手柄由牵引位转换至惰行位再转换至牵引位，在无制动指令的情况下牵引变流器以当前速度作为目标速度进入巡航模式。
当牵引变流器接收到制动指令时，退出巡航模式。
3.3防溜车保护功能
为防止车辆在坡道上启动时产生倒溜现象影响行车安全，牵引系统提供倒溜保护功能。列车启动过程中，当牵引变流器收到牵引指令后开始建立牵引力，当整车牵引力建立到一定值时，车辆的保持制动开始缓解，牵引变流器收到制动缓解状态信号有效后，持续建立牵引力直至目标值。
牵引系统会对车辆请求的方向及车辆实际的运行方向做检测并判断列车是否溜车。牵引系统检测到溜车现象超过一定时间或溜车现象发生一定距离后，将向车辆发送制动请求指令，以确保能够及时停车处置。
3.4制动未缓解运行保护功能
车辆启动后，牵引变流器如在一定时间内未收到制动缓解状态信号有效，将执行牵引封锁，防止“抱闸行车”的现象。在特殊情况下，变流器未收到制动缓解信号，但车辆需动车，此时变流器可按一定的操作逻辑进行此功能的复位，如司控器手柄的惰行复位，既：行车后一定时间内未收到制动缓解信号，为持续行车，将司控器手柄回惰行位，牵引变流器将重新开始计时，再将司控器手柄推至牵引位可持续行车。
3.5空转、滑行保护功能
轨道车辆的牵引及制动力均来自轮轨间的“粘着”力。为最大化的利用轮轨间粘着，避免空转或滑行发生时对车轮、轨道产生损伤，牵引变流器可对空转及滑行现象进行及时纠正。牵引变流器对空转及滑行的检测，一般分为如下几级：
●轮轴加速度检测
●所有动力轮轴速度比对检测
●基于拖车速度作为参考速度的检测
3.6紧急牵引功能
在车辆TCMS系统故障情况下，此时牵引变流器进入紧急牵引模式，通过硬线控制，也能够为车辆提供牵引及电制动力，并同时提供相应的限速保护等功能。
四、结束语
通过装车试验及运营考核，变流器所有功能均能够满既定的设计目标。牵引系统研制在技术上逐步走向成熟，实现了牵引系统100%自主化设计，通过对核心技术的掌握，为有轨电车的发展提供了有力保障。
参考文献：
[1]赵花，我国自主研发100%低地板轻轨车，机车电传动，2013（3）
[2]李刚，100%低地板轻轨车辆的发展与运用，机车电传动，2013（4）
论文作者:刘森
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：变流器论文; 车辆论文; 系统论文; 速度论文; 功能论文; 有轨电车论文; 手柄论文; 《基层建设》2019年第13期论文;