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摘要：本文首先论述了车辆电气牵引系统的特点及其构成，阐述了车辆运行的安全保障，接着对电气控制作了总结，分别从电气系统的交流传动控制、牵引控制和电制动控制三个方面入手，旨在为地铁车辆行驶的安全提供理论保障。
关键词：地铁；电气牵引；电气控制
一、地铁车辆电气牵引系统的特点及构成
（一）电气牵引系统的特点
电气牵引和电气控制主要是依靠车控方式，IC4M方式高压电路；交流牵引电机主要是通过速度推算的形式来控制，采取的是无速度传感式矢量控制；对于电制动，是以再生制动优先的，再生制动与电阻制动根据再生吸收条件的变化进行调节，然后进行平行转换；为了保证车辆可以安全经过地铁路线的架空线电分段区，在地铁车辆内都装有贯通式高压母线线路和母线断路器设备。电气牵引系统按照地铁载重范围来调节牵引力，保证地铁能在超负荷的状况下进行加速度的运行；除此之外，保证空转控制和滑行控制的实现和及时反应。
（二）电气牵引系统的构成
避雷器、制动电阻、牵引逆变器，含HSCB的高压箱、牵引电动机和受电弓组成了地铁车辆电气牵引系统，其结构如图1；高速断路器、主隔离开关和充电设备是高压箱的组成部分，为避免受电弓出现问题导致牵引停工状况的出现，车辆上的动力单元分别由两台受电弓提供高压电源。车辆上配备的牵引逆变器的输入端的支撑电容可以保证逆变器输入电压处于稳定的状态。另外，维持电压稳定是由滤波电抗器和电容一起组成的装置，保证逆变器的正常运行。逆变器一般都包括了逆变箱和斩波箱控制器，直流电在被牵引的过程中被转化成三相交流电，以此来调节频率和电压。逆变器使用热管散热器进行冷却，通过介质的状态的改变来进行热量的吸收和释放，这种方式结构简单，能够节省时间，同时对环境没有污染。
图1：地铁车辆电气牵引系统构成
（三）地铁车辆的安全保障
地铁的正常运行离不开车辆上的一系列的设备和电路，制动装置时地铁减速和停车的关键，也是地铁运行的安全保障。在地铁中一般采用的都是电制动的方式，加上机械制动的辅助作用，可以有效控制地铁的速度，保证车辆的安全停靠，同时保证在紧急情况下能有效停车保障安全。再生制动、电阻制动和机械制动是主要的制动方式，再生制动和电阻制动主要是依靠铁路制动电磁铁和轨道制动电磁制动器，通过压缩空气作为动力进行制动的是机械制动。地铁主要依靠多种制动装置来为地铁提供安全保障。
二、地铁车辆电气牵引系统的电气控制
（一）电气系统的交流传动控制
牵引变流技术在地铁牵引技术中使比较重要的技术，它的基础是功率较大的半导体器件，叠压低感母排技术、隔离技术、光纤技术和冷却技术同样也属于牵引变流技术，每一种技术都在地铁运行中发挥着作用，地铁通过这些技术完成对牵引工作，保障直流能量的有效转换。水是牵引变流技术的冷却介质，随后通过散热管和自然风冷却，简化了电气牵引系统的线路，提高牵引系统的能力，保证车辆正常制动。
交流传动技术是保障地铁电气系统正常运行的另一牵引系统，它是一种集合技术，基础是逆变器。控制电流相互影响是对异步电机控制、粘着控制、参数识别和诊断以及保护传动系统故障等技术的有效结合。并且，交流传动技术的运用也可以解决地铁运行中遇到的其他线路运行的问题。交流传动技术对于地铁运行的安全保障和控制方面都起到一定的作用。
（二）牵引控制
对地铁车辆的控制主要是依靠司机控制器和制动装置，牵引逆变器会收到它们的指示，接着牵引逆变器，加上制动装置接收其它的讯号。车辆的速度不会受系统控制，所以车辆的速度超出一定范围，车辆系统也会在司机控制器没有发出讯号的情况下，牵引力也会受到限制，车辆的速度在正常范围时，牵引才会恢复原状。如果没有ATP，车辆能够正常进行限速功能的运用，车辆在遇到坡道的时候，它的高加速功能会启动，能够保障车辆的正常行驶。
（三）电制动控制
电制动和机械制动是车辆制动的两种方式，电制动主要是由再生制动和电阻制动组成，在实际的运行过程中，制动方式存在先后顺序，一般情况下，先进行的是再生制动，再进行电阻制动，最后是机械制动。但是，再生制动和电阻制动结合、电制动和机械制动混合进行，可以有效制动，并且能够节约能源。再生制动进行中，车辆的动能经过制动牵引电机转化为电能，使再生的能量回到电网，给车辆供应制动的电能，保证车辆可以运用电阻制动。运用电阻制动时，电能被转化成制动力，来对车辆制动。机械制动通过对空气压缩给车辆提高摩擦制动力，完成对车辆的制动。
三、总结
综上所述，地铁车辆正常运行往往离不开电气牵引系统，电气牵引在地铁车辆的运行中发挥着重要的作用，电气牵引系统经过电气控制对达到对车辆牵引和制动的控制。所以，在车辆行驶的过程中，必须做好牵引系统和系统的保障，保证地铁的安全稳定的行驶。
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论文作者:龙旭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签：车辆论文; 地铁论文; 电气论文; 系统论文; 逆变器论文; 技术论文; 电阻论文; 《基层建设》2017年第28期论文;