趙勃涵 韓靜怡 沈陽地鐵集團有限公司運營分公司

城市軌道交通為居民的生活和出行提供了巨大的方便，促進了城市化的進程。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，城市軌道交通也在進行著更新和提升，其中電氣傳動系統(tǒng)以其節(jié)能高效等優(yōu)點，為軌道交通提供了重要的支持。本文通過分析城市軌道車輛電氣傳動系統(tǒng)的發(fā)展，為研究我國交通體系運行模式提供參考。

一、城市軌道車輛電氣傳動系統(tǒng)的組成

（一）牽引與控制系統(tǒng)

牽引與控制系統(tǒng)是軌道車輛電氣傳動系統(tǒng)的重要組成部分，不僅關(guān)系到車輛的運行能力，還關(guān)系著車輛的安全性能。城市軌道車輛在運行時最大的特點便是啟動和停止的間隔較短，這就對車輛的制動能力提出了很大的要求，而電氣傳動系統(tǒng)中的牽引與控制系統(tǒng)恰好可以提供這樣的技術(shù)，該系統(tǒng)可以就車距發(fā)出相應(yīng)的制動指令，從而進行精準的制動操作，即保證車輛運行的效率，也提高了準度，降低了安全事故的發(fā)生概率。

（二）輔助供電系統(tǒng)

軌道車輛電氣傳動系統(tǒng)的另一重要組成便是輔助供電系統(tǒng)，它主要提供除卻牽引系統(tǒng)主電路之外的供電，例如照明用電、空調(diào)用電、信號裝置用電等。將輔助供電系統(tǒng)進行劃分，便可以分為直流供電系統(tǒng)和三相交供電系統(tǒng)，直流供電系統(tǒng)主要組成為充電機、蓄電池、整流裝置、直流用電設(shè)備，而三相交供電系統(tǒng)的主要組成為電熱器、協(xié)助變流器、三相輔助設(shè)備等。在設(shè)計輔助時要根據(jù)車輛設(shè)備和性能要求嚴格控制參數(shù)，以保證供電系統(tǒng)的安全有效。

（三）軌道交通車門控制系統(tǒng)

車門控制系統(tǒng)，顧名思義便是軌道車輛車門的開關(guān)控制系統(tǒng)，其主要組成部分包括電路控制設(shè)備、機械組成結(jié)構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)與各個子系統(tǒng)連接，收集不同的信號并進行分析和控制，從而實現(xiàn)準確的開門和關(guān)門。

二、傳動調(diào)試中的常見問題

調(diào)試過程常遇到傳動異常情況多為狀態(tài)反饋指示異常，指令信號無法下達或下發(fā)后繼電器未正常動作，其本質(zhì)原因均是接線錯誤，可將其歸為如下幾種情況：

（一）電纜接線不對應(yīng)

電纜接線不對應(yīng)引起的后果多是指示信號不對應(yīng)，是現(xiàn)場最為常見的錯誤，這種錯誤多是因為同一根電纜多個線芯之間兩頭不對應(yīng)導致，經(jīng)過對線器對線即可改正。

（二）常開常閉觸點接錯

電氣控制回路中傳入其他干節(jié)點是實現(xiàn)電氣設(shè)備控制功能的主要方式之一，也是電氣二次回路排查的重點內(nèi)容。

（三）感應(yīng)電壓問題

降壓牽混所常見的控制電纜通常為多芯電纜，由于控制電纜均較長，則電纜分布電容的影響不可被忽略，較大的分布電容會導致同一根控制電纜中帶電線芯給其他線芯造成感應(yīng)電壓，當感應(yīng)電壓達到繼電器動作電壓時，會造成開關(guān)誤動或?qū)θ藛T造成傷害。而變更電纜設(shè)計走向及選型或會影響施工進度并造成浪費。通常會選擇在繼電器線圈上加裝分壓電阻來消除感應(yīng)電壓。繼電器電阻為R，并接電阻R1 后，繼電器兩端阻值降低，不改變接線即電纜電容C 不變，則繼電器分得電壓U2 隨之降低，感應(yīng)電壓未達到繼電器動作值，避免因感應(yīng)電壓過高而引起的誤動作。

三、城市軌道車輛電氣傳動系統(tǒng)的發(fā)展

（一）電動機傳動系統(tǒng)的發(fā)展

根據(jù)電動機的差異可將其分為直流傳動和交流傳動兩類。兩者的特點差異主要是直流傳動以冗雜的構(gòu)造實現(xiàn)了簡便的操作，而交流傳動正相反，因其簡單的構(gòu)造使得其在一些操作上相對繁雜。我國城市軌道車輛電氣傳動系統(tǒng)中的電動機傳動系統(tǒng)經(jīng)歷了從直流傳動到交流傳動的發(fā)展，在調(diào)速上實現(xiàn)了從直流調(diào)壓調(diào)速到交流變頻調(diào)速的改變。在之前階段，直流電機因為其操作簡便、性能可控等特點成為多數(shù)電氣傳動系統(tǒng)的選擇，但是隨著交流電動機調(diào)試技術(shù)的提升和變頻性能的增強，交流傳動開始得以發(fā)展，還有數(shù)控技術(shù)和半導體制造技術(shù)也促進了交流傳動的發(fā)展。

（二）牽引變流器的發(fā)展

1. IGBT 逆變器的產(chǎn)生

電壓強度較低的情況下一般會使用兩種電壓等級組成的三點式逆變器，但是科技進步使得高壓情況下能開發(fā)和使用IGBT 模塊，其可以適應(yīng)高壓下的兩點式逆變器。三點式逆變器雖然具有電壓波動小的優(yōu)點，但是其高昂的制造費用和復雜的電路系統(tǒng)使得其使用范圍越來越小，目前通用的是IGBT兩點式逆變器。

2.無吸收電路式逆變器

因為城市軌道交通需要運行速度快且安全性高，所以其體積不能太大，另外還要結(jié)構(gòu)緊湊，所以絕緣式IGBT 模塊更適合這種情況。另外采用低感母線技術(shù)，可以在電源斷路時降低電壓，減少了多余電路的投用，從而有效減小車輛體積，簡化其結(jié)構(gòu)，保證軌道車輛的高效運行。

3.無速度傳感器矢量控制

無速度傳感器矢量控制根據(jù)電機所反饋的速度信息進行調(diào)控。優(yōu)點是性能更加穩(wěn)定，適合現(xiàn)代軌道車輛的運行模式。

4.全電制動停車控制

用氣動的方式來控制停車會被車輛速度所干擾，降低了停車的穩(wěn)定性。當采用電動方法控制停車時，噪音較小、精準度提高、穩(wěn)定性增強，可以保證安全舒適的制動，更適合發(fā)展趨勢。結(jié)束語：本文提出了電氣傳動系統(tǒng)的概念，分析了其系統(tǒng)組成，研究了城市軌道交通所采用此系統(tǒng)的發(fā)展情況，從電動機傳動系統(tǒng)和牽引變流器兩方面進行闡述，希望可以為此類研究提供參考。