摘要：城市的发展离不开交通运营网络的建设，地铁工程对于提升大众的出行效率，缓解日益严峻的交通拥堵问题有着至关重要的作用，所以越来越多的城市开始对地铁工程加大投入，由此也为我国地铁工程事业的发展提供了宝贵机遇。在地铁工程中，地铁车辆牵引系统的电气控制质量将直接影响整个地铁的运营质量，必须加大对地铁车辆电气牵引系统的电气问题的关注，本文首先分析了地铁车辆电气牵引系统的结构特点与作用，重点探讨了地铁车辆电气牵引系统的电气控制措施。
关键词：地铁车辆；电气牵引系统；电气控制
引言：随着我国城市发展速度的加快，越来越多城市开始关注地铁工程的建设，其对进一步促进城市发展有着关键作用。在地铁车辆中，牵引系统是其中不可或缺的组成部分，而且其中包括各类电路与电力设备，其对地铁车辆的运营质量有着直接联系。在地铁车辆运行过程中，牵引系统中的设备可为地铁形式提供充足的牵引力，而电气控制在其中的作用十分关键，所以为了确保地铁存在着可靠的牵引力，有必要对其中电气控制予以科学的设计，确保地铁的运行质量可以得到最大限度的提升。
一、地铁车辆电气牵引系统的结构特点与作用
1、地铁车辆电气牵引系统的结构特点
对于地铁车辆而言，其中的牵引系统由多种设备组成，例如，牵引电动机、受电弓、高压箱、牵引逆变器以及避雷器等。其中，隔离开关、相关的充电设备等是高压箱的关键组成部分。此外，在地铁车辆中，为了避免受电弓因故障而无法工作，所以通常在地铁车辆中配备两台受电弓，并且当一个受电弓出现故障后，另一个受电弓同样可保证地铁牵引系统中的辅助逆变器正常工作。在牵引系统中，牵引逆变器的作用也十分突出，其可以有效的提升电压输入的可靠性，并且有助于使能量得到进一步的缓冲，降低牵引系统出现故障的概率。
鉴于牵引系统的组成十分复杂，所以为了确保牵引系统可以正常工作，则同样要确保组成牵引系统中的相关设备与电路设计质量符合地铁车辆的运行要求。此外，当地铁车辆减速或停车时，均离不开制动装置的支持，所以对于地铁车辆来说，务必要对制动装置的质量予以关注。现阶段，电阻制动、再生制动以及机械制动是我国地铁车辆所主要使用的制动方式。所谓机械制动，指的是通过不断的压缩空气，由此来实现制动效果；电阻制动与再生制动的原理类似，均是依靠轨道电磁铁来实现制动目的，再生制动可对地铁制动牵引予以利用，由此来将动能转化为电能，之后将再生制动产生的能量反馈至电网中，确保其它地铁车辆存在充足的制动电能。
2、地铁车辆电气牵引系统的作用
上文对地铁车辆电气牵引系统的结构进行了详尽的叙述，从叙述中可知，为了确保地铁车辆电气牵引系统可以正常工作，则必须要对组成电气牵引系统的设备与电路予以密切的关注，确保各类设备与电路始终处于良好的工作状态。对于地铁车辆电气牵引系统来说，牵引与制动是其最为关键的作用，精准、及时的制动可以提升地铁车辆运行速度控制的精准程度，确保地铁车辆可以在高速行驶状态下获得有效的制动，保障地铁车辆中乘客的安全，防止安全事故在地铁车辆运行期间出现。
二、地铁车辆电气牵引系统的电气控制
通常来说，牵引控制、交流传动控制以及电制动控制是地铁车辆电气牵引系统电气控制的主要组成部分，下面本文将对此一一予以叙述。
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1、牵引控制
在地铁车辆开动期间，为了确保地铁车辆行驶的可靠性满足设计要求，其中的制动装置便会频繁的发出各类指令，并且相应的操作指令会传输至牵引逆变器之中，当牵引逆变器接受指令后，其便会根据指令的要求来与制动控制装置完成相应的牵引控制工作。在地铁车辆运行过程中，为了保证地铁运营的安全，通常会对地铁车辆的行驶速度予以严格的控制，一旦地铁车辆的行驶速度大于要求的范围，则牵引系统便会根据指令要求来自动降低正在行驶地铁车辆的速度，或者切断牵引力的供应，直至地铁车辆的行驶速度在标准要求的范围内后，方可恢复地铁车辆牵引力的供应。除此之外，如自动控制系统未在地铁车辆中配置，则牵引系统依然可以对地铁车辆的行驶速度予以有效的控制。当地铁车辆在坡道区域中行驶时，其中的高速行驶模式便会自动开启，确保地铁车辆在平道与坡道的行驶速度保持一致或相似，为地铁车辆安全、稳定的运行奠定必要的基础。最后，在地铁车辆中，为了确保地铁车辆可以顺利、安全的穿越地铁线路中的架空线电区，高压母线断路器以及母线线路在地铁车辆中的设置是必不可少的。
2、交流传动控制
对于地铁车辆而言，其中的牵引控制主要是由牵引变流来予以引导并实现的。其中，交流传动控制技术的应用，离不开大功率半导体部件的应用，而且隔离技术、冷却技术、光纤传输技术以及叠压传感技术同样也与牵引技术的应用有着密不可分的关系，并且同样也对地铁车辆牵引系统功能的发挥有着十分重要的作用。因此，为了确保地铁车辆行驶的安全性与可靠性，则必须要对各类牵引技术予以合理、科学的应用，同时也有助于提升地铁车辆的运行质量。在使用牵引变流技术时，通常可用水来对其进行冷却，随后在散热管道以及冷却风的帮助下，可进一步来对牵引系统实施降温处理，有助于使系统的压力得到有效的降低，对提升地铁车辆的制动效率有着十分关键的作用。在冷却逆变器时，可使用热管散热器来进行冷却作业，而且内部热量的吸收与释放可通过液态媒介来予以实现。其中，液态媒介的使用，其热量排放的方式主要通过蒸发与冷凝来实现，对保护周边环境有着积极的作用，而且散热结构也更加简单，有助于降低地铁车辆的运维成本。作为逆变器中的一种集合技术，交流传动控制需要与参数识别技术、故障诊断技术以及电机控制技术等予以有效的结合，由此来实现全面控制电流的目的。最后，在地铁车辆实际运行过程中，各种复杂的问题会在其运行阶段出现，所以为了更有效的解决各类问题，便要求对交流传动技术予以合理的应用，保证地铁车辆可以安全、高效的行驶。
3、电制动控制
地铁车辆在运行过程中，大部分都是利用机械制动和电制动来实现制动功能的，电制动技术还可以细分为电阻制动和再生制动两种形式，但是在实际制动过程中，两种不同的制动方式之间具有较为突出的级别差异，从而导致两种方式所发挥出的效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。但是为了在最大程度上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，城市中的地铁车辆使用的大部分是电制动方式，通常也就包括电阻制动和再生制动这两种情况，此外，还有起到辅助作用的机械制动形式，利用各种方式，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，也可以进行及时制动，从而防止重大安全事故的出现。
总之，为了保证地铁车辆可以安全、高效的运行，则必须要对地铁车辆电气牵引系统的电气控制予以持续性的研究，保证地铁车辆的制动与牵引功能可以在地铁车辆运行阶段可以充分有效的发挥，对提升地铁车辆的运行质量有着十分重要的意义。
参考文献：
[1]对地铁车辆电气牵引系统的电气控制研究[J].贾博.山东工业技术.（10）
[2]试论地铁车辆电气牵引系统的电气控制[J].李康.城市建设理论研究（电子版）.（24）
[3]地铁车辆电气牵引系统的电气控制探讨[J].肖伟福.科技经济导刊.（17）
论文作者:段小磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
标签：地铁论文; 车辆论文; 系统论文; 电气论文; 作用论文; 技术论文; 电气控制论文; 《基层建设》2019年第20期论文;