（无锡地铁集团有限公司运营分公司车辆部 214104）
摘要：城市交通压力伴随着社会现代化的发展与日俱增，由此也带动了现代轨道交通的迅速发展，对车辆电气牵引技术提出了更高的要求。电气牵引技术主要是为轨道交通车辆提供电力驱动，使用清洁高效的电力能源，确保车辆正线运营稳定。文章通过对现代轨道交通车辆进行研究，分析了电气牵引技术的应用。
关键词：现代轨道交通；车辆电气牵引技术；城市交通压力；电力驱动；牵引系统
电气牵引是现代轨道交通的关键技术，也是电气牵引系统的核心。电气牵引技术可以为轨道交通车辆提供所需的驱动力，同时由于电气牵引技术的可控制性强，还能助于稳定的转化车辆制动力，为现代轨道交通车辆提供可靠的制动方式，确保轨道交通车辆可以实现安全减速、停车，避免轨道交通车辆出现牵引风险，持续保障现代轨道交通车辆安全通行的状态。
1 现代轨道交通车辆电气牵引技术
现代轨道车辆在交通运输中占有很高的比重，增加了车辆牵引技术发展的压力。本文主要结合现代轨道交通车辆的发展，分析电气牵引技术的应用。
1.1 电气牵引技术中的控制系统
电气牵引技术在轨道交通车辆中，由数字控制转向了计算机控制，通过计算机控制系统，监控轨道车辆的运行方式，进而提供信息化的控制方式。计算机控制系统具备自检、自控的优势，尤其是在交流传感式轨道交通车辆中，更是体现了计算机控制系统的作用。计算机控制软件在电气牵引技术中，负责多项控制任务，如驱动、通信等，管控电气牵引技术的诸多模块，形成了网络化的电气牵引，促使计算机控制系统能够管控所有的轨道交通车辆，具有集成化牵引控制的条件。
1.2 电气牵引技术中的主要元件
电气元件需要在现代轨道交通车辆的电气牵引中不断磨合，用于提高各项元件之间的配合性。电气牵引技术中比较重要的元件主要包括牵引逆变器、断路器、受流器等。
1.2.1 牵引逆变器。电气牵引中的逆变器是将电网电压转换为频率、幅值可调的三相交流电流以驱动牵引电动机，实现城市轨道车辆的运行。逆变器由大功率IGBT组成，可在三相逆变时实现牵引与再生制动功能。这种逆变技术极大的利用电网电能，使得轨道车辆在正线运行时高效低碳。
1.2.2 断路器。现代轨道交通车辆电气牵引技术中的断路器，主要是负责电气紧急阻断，电路通断等，在现代轨道交通车辆中具有很大的发展潜力。随着电气牵引技术的信息化发展，断路器占有较大的市场比例，其中高速断路器在车辆运行出现大电流情况下，进行紧急阻断，保障电流不会出现无穷上升的风险。母线断路器在电气牵引技术中能够控制车辆母线分断，防止车辆拉弧。还有其他断路器等，不一一列举。断路器完善了电气牵引技术的应用，优化电气牵引技术在现代轨道交通车辆中的应用。
1.2.3 受流器。受流器是电气牵引技术的重要元件，轨道车辆对受流器性能的要求非常高，必须要确保其在电气牵引中发挥自身性能优势，达到第三轨稳定滑动的要求。轨道车辆不断提速的过程中，受流器的压力适度，才可以确保电气牵引的受流处于正常范围内。目前，国内受流器多数使用进口品牌，可发展具有自调节功能的受流器，稳定配合电气牵引技术，为轨道车辆持续受流提供保障。
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1.3 电动机的交流式牵引
电动机在电气牵引技术中发挥重要的作用，可以为现代轨道交通车辆提供交流式牵引，因此交流牵引电动机必须以电气牵引技术为核心，保障电动机的性能。近几年，随着现代轨道交通车辆的发展，带动了电气牵引技术的应用，进而增加了电动机牵引的压力，我国在电动机交流式牵引方面投入了大量的研究技术，致力于强化电动机的稳定性。根据电气牵引技术的要求，交流式牵引电动机需要由IBGT逆变进行供电，取代原有电动机中的发热程序，提高电气牵引技术的水平。
2 现代轨道交通车辆电气牵引系统
现代轨道交通车辆电气牵引技术需要牵引系统的配合。轨道交通采取第三轨供电的方式，轨道车辆的相似性非常高，尤其是电路和运行方式上，需提升电气牵引系统的水平，才能达到电气牵引技术的应用水平。轨道交通车辆根据电气牵引技术的要求，规范了电气牵引系统的特性，首先是电气牵引技术恒定引力的范围，维持在0～43.33km/h，同时配合恒定的速度43.33～65km/h，轨道交通车辆在正常情况下，恒定牵引力约346kN，自然牵引力约230.2kN；然后设定轨道交通车辆电气牵引的条件，按照列车载荷自动调节电气系统的牵引力，规范载荷范围内的牵引，促使轨道车辆能够在不同的载荷状态下都达到额定牵引的状态；最后是电制动的性能表现，用于适应电气牵引系统的电制动力，确保电制动力具有稳定的速度，防止冲击，以免影响轨道交通车辆运行平稳。
轨道交通车辆电气牵引系统与电气牵引技术的关系非常紧密，促使轨道交通车辆能够合理运用电气牵引技术，配合电气牵引系统，体现电气牵引技术的优质性和可靠性。现代轨道交通车辆的发展速度越来越快，电气牵引技术与电气牵引系统需要保持高度配合，实现高效率的电气牵引。
3 现代轨道交通车辆牵引中的电气控制
电气控制是现代轨道交通车辆电气牵引技术中不可缺少的环节，轨道交通的电气牵引技术中，需通过电气控制的方法，加强电动机的控制力度，落实电气牵引技术中的控制措施。在电气牵引技术的作用下，轨道交通车辆启动，此时需要电气控制实现动能与电能之间的转化，电气控制能够约束轨道交通车辆连接的电网系统，确保牵引电动机运行的合理性，避免电能消耗过度。
现代轨道交通车辆牵引的电气控制中，比较重要的一项是牵引传动控制。如按运行图设定好信号系统，车辆就必须按图运行，电气牵动技术的能力就决定了车辆能否按照既定线路运行，而电气牵动技术应该适应轨道交通车辆的运行模式，所以需要严格规划电气控制中的牵引传动，促使电气牵引技术具有断续工作的特性。我国牵引传动控制对国外技术的依赖性较大，多采取国外技术，国内牵引厂家多而良莠不齐。应需积极推行国产化设计，提高我国轨道交通车辆牵引传动控制的水平。
4 结语
现代轨道交通车辆的发展非常迅速，一方面缓解了城市交通的压力，一方面带动了城市的变迁。而电气牵引是轨道交通发展的重点，改变轨道交通的传统牵引方式，从根本上提高电气牵引技术水平，有利于实现轨道交通的突破性发展，先进的电气牵引技术对于轨道交通车辆的安全稳定运行具有十分重要的作用。值得一提的是，无锡地铁2号线现已成功运用国内第一列无速度传感器电车，填补了国产化空白，为国内牵引技术发展添加了浓墨重彩的一笔。现代电气牵引技术应不断优化电气牵引系统同时配合电气监控、诊断、控制措施，为轨道交通车辆的稳定牵引提供有力保障。
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作者简介：
荣伟（1982.8-）男，江苏无锡人，南通大学电子信息工程学学士，工程师。
论文作者:荣伟
论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿
论文发表时间:2016/3/1
标签：电气论文; 车辆论文; 轨道交通论文; 技术论文; 系统论文; 电动机论文; 断路器论文; 《电力设备》2015年8期供稿论文;