摘要：随着我国经济的飞速发展，城市轨道交通也逐渐的发展起来了，目前我国大多数的城市轨道交通渐渐都形成了网络，进行统一的网络化的管理，正是因为这种整体化的综合网络管理模式引起了社会各界人士的广泛关注。对于城市的轨道交通的初步建立，地铁车辆的安全运行就成为了目前城市交通发展的主要内容，在后续实际运行的过程中，如何能够有效的适应目前阶段的整体化综合网络管理模式就成为了高度重视的问题。本文首先分析了地铁车辆电气牵引系统的结构特点，最后详细阐述了电气控制所包含的一些具体内容，主要包含牵引控制、交流传动控制和电制动控制这三个方面。
关键词：地铁车辆；TCMS系统；牵引系统；电气控制；交流传动控制；电制动控制
1.引言
随着经济的飞速发展，带动了各行各业快速的发展，尤其是城市轨道交通领域发生了翻天覆地的变化。因此，地铁车辆的安全运行直接关系到城市轨道交通是否得到有效的发展，这就涉及到地铁车辆电气牵引系统的电气控制是否完善。车辆的电气牵引系统主要包含了当前车辆本身的牵引力、各种电气设备和控制电路等等，这是一种电力驱动车辆上的高电压、大电流和高功率的电源电路，同时它还可以通过电路和设备之间的相互协调作用给实际运行当中的地铁提供较大的牵引力。在这一规程中，电气控制起到了关键性的作用，因此只有具有科学的电气控制，才能有效的保证牵引力的正常供应，并且也只有电气控制才能实现地铁车辆的有效制动。通常情况下，地铁车辆牵引系统的主要功能就是在牵引力的作用下，牵引地铁车辆所需的力，同时在电气控制的条件下，在车辆的电能传递到变电站的时候，合理的转化为电气的制动力，从而实现了功率的转换和传输。
2.地铁车辆电气牵引系统的结构特点
地铁车辆中的牵引系统主要是由受电弓、牵引电机，高压箱、牵引逆变器、制动电阻和避雷器等部分组成的。高压箱是由主隔离开关、相应的充电设备和高速断路器等部分组成。但是在地铁车辆的结构中，大部分都是由两台受电弓组成的，从而有效的防止由于其中一台在遇到故障问题的时候，导致辅助逆变器和牵引逆变器停止运行而无法动车等问题。受电弓由于可以向动力单元分别输送动力所需的高压电源，因此如果其中一台受电弓发生故障的时候，而另一个受电弓依然能够满足半组车牵引逆变器和辅助逆变器的运行，从而避免了车辆救援的发生。地铁牵引电机又分为电动机和发电机两种功能，分别对应牵引和制动两种工况。牵引逆变器是将直流电转换为电源和频率可调的交流电供给牵引电机。
地铁车辆中的牵引系统是由各种软件和电器设备组成的，而系统顺利运行的同时也需要相关电路设备作为支撑，在大部分设备中，车辆停车和减速等行动都离不开制动装置的支持，因此制动装置能够有效保障地铁的安全运行。目前我国大部分城市中的地铁车辆都是通过电阻制动、再生制动以及机械制动等形式来完成的，机械制动主要是通过空气的不断压缩来实现制动效果的，而电阻制动以及再生制动则都是通过驱动轮对的牵引电动机转变为发电机，利用列车的惯性由轮对带动电动机转子旋转而发电，从而产生反转力矩，消耗列车的动能，达到产生制动作用的目的。再生制动的电能返回到电网当中，从而将制动产生的电能再提供给其它车辆使用，当电网无法吸收再生电能时就通过制动电阻产生热能来消耗掉因多余的电能。
3.电气控制的主要内容
3.1牵引控制
当地铁车辆处于运行状态的时候，其中的TCMS系统会发出各种操作指令，并传送到相应的牵引逆变器当中，当在接收指令之后，牵引逆变器就会联合制动控制装置根据相应的指令信号，进行具体的牵引控制工作。但是在实际操作过程中，车辆的运行速度通常会有一定的阻碍，地铁车辆的运行速度一旦超过相应的标准时，系统也会自动限制地铁车辆的牵引力，一直到地铁车辆的运行速度恢复到正常状态后，车辆的牵引力才会重新连接回来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，即使地铁车辆中没有设置自动控制系统，车辆依然能够发挥出相应的限速功能，一般情况下车辆在运行的过程中遇到坡道区域时，经常会使高速行驶模式自动开启，从而让地铁车辆在坡道位置时依然能够保持和平道中的相同速度，从而促进车辆的顺利运行。
3.2交流传动控制
通常情况下，地铁车辆中的牵引控制主要是由牵引变流来引导进行的，这种先进的技术也是以大功率半导体部件为基础的，除此之外，牵引技术经常使用的还有隔离技术、冷却技术、光纤传输技术等多种方式，在地铁车辆的牵引系统中发挥着巨大的作用，通过合理运用各种牵引技术能够有效的促进地铁的安全运行，从而提高地铁的运行效率，实现地铁车辆有效的牵引控制，同时还能准确的转换直流电，而牵引交流技术在使用过程中可以通过水来进行冷却，随后在经过冷却风和散热管道对牵引系统进行降温处理，在最大程度上降低系统的压力，提高车辆的制动效率。对逆变器进行冷却主要是通过热管散热器来进行的，并且通过液态媒介的状态转化来释放和吸收内部的热量，这种通过液态媒介的蒸发、冷凝现象来排放热量的方式，能够对环境保护发挥巨大的作用，同时本身的组成结构也相对比较简单，具体的维护运行工作能够节省很多的时间。交流传动技术同样能够促进地铁中电气系统的顺利进行，为电气系统提供基础的安全保障，交流传动控制其实就是逆变器中的一种集合技术，通过故障诊断技术、参数识别技术、粘着控制技术和电机控制技术等等进行有机结合，实现对电流的全面控制，在地铁车辆的行驶过程中，还会遇到各种复杂问题，但在这种状况下只需要通过交流传动技术就能顺利解决各种问题，促进地铁的顺利运行。
3.3电制动控制
地铁车辆在运行的过程中，大部分都是利用机械制动和电制动来实现制动功能的，电制动技术还可以分为电阻制动和再生制动两种形式，但是在实际制动的过程中，两种不同的制动方式之间存在较为突出的级别差异，从而导致两种方式所发挥出的作用也呈现出较大的差距。一般情况下，在处理车辆的制动控制问题时，需要先进行再生制动，随后在进行电阻制动，最后一项步骤就是机械制动。但是为了最大程度上能减少损耗并提高制动效果，正常情况下都会结合多种制动方式共同作用，随后促进制动效果的有效提高，制动设备是地铁车辆运行过程中的重要装置，能够辅助车辆的停车减速等活动。一般情况下，城市中的地铁车辆在高速行驶下都是采用电制动方式，特殊情况下才会采用机械制动方式。电制动控制系统通过采集车辆的速度和载荷来综合计算当前所需制动力，再利用各种制动方式，在最大程度上让地铁车辆能够进行精准、及时的制动，并对车辆制动力进行有效的调节，同时也能保证地铁车辆在现实运行中能够进行安全停车，在遇到突发状况时，也可以及时进行制动，从而防止重大安全事故发生。
4.结束语
综上所述，车辆牵引系统的电气控制在城市交通的发展过程中占据着至关重要作用，对于地铁的正常运行也有重要的实际意义，是地铁稳定运行不可或缺的重要内容。对于如何能有效的提高地铁实际运行的安全性，就要在地铁实际运行的过程中形成一种有效的牵引力和制动力，同时还要加强车辆的检修工作，从而有效的提升地铁运行的安全性。
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论文作者:李军,薛丹
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/9
标签：车辆论文; 地铁论文; 系统论文; 逆变器论文; 牵引力论文; 电气论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第24期论文;