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城轨车辆列车制动指令的分析与故障排查摘要：本文主要介绍城轨车辆列车制动指令的工作原理，结合某项目浅析列车制动指令不能正常施加、缓解的常见故障的排查与实践应用。
关键词：制动指令、紧急牵引引言城市轨道交通是城市重要的基础设施之一，近年来随着地铁的快速发展，运行速度也越来越快，从最初60km/h提高到120km/h甚至更高，车辆高速运行中必须依赖制动系统调节列车运行速度，保证乘客的乘车舒适性和安全性，如果列车制动指令出现故障，没有及时发现并采取相应措施，就会酿成大灾难。
因此在检修运用过程中，及时处理列车制动指令方面的故障显得尤为重要。
一、城轨车辆列车制动指令的概述1、牵引电制动：由牵引系统提供，将动能反馈给电网，常用制动的主要制动模式。
电-空制动：电制动故障时制动替代制动系统，将动能转换为摩擦热能。
常用制动：具有防滑保护且冲动限制有效，在网络正常情况下，BCU根据网络传送的由ATO或司控器发出的制动命令施加相应的常用制动，优先采用电制动；紧急牵引模式下的常用制动，BCU根据收到硬线指令施加纯空气制动。
快速制动：当司机主控制器位于快速制动位时，列车施加快速制动。
快速制动设计以紧急制动减速率制动，但不断开安全回路；快速制动由电制动和电空制动混合提供。
快速制动具有防滑保护，并受冲动限制。
快速制动为可恢复的制动。
紧急制动：仅施加气制动，紧急制动命令不可恢复，一旦施加，需列车停车才能缓解；紧急制动具有防滑保护功能，但不受纵向冲动限制。
2、停车制动（含保持制动）：在低速范围内停车制动被激活。
BCU接收VCU发送的停车制动指令，控制空气制动施加。
保持制动能防止列车溜车。
3、停放制动：一种被动制动方式，气排空后弹簧能自动施加；正常时停放制动未缓解将禁止列车牵引。
二、制动指令的原理图分析应用与实践1、基于制动的几个模式，分析紧急制动指令、常用制动指令、快速制动指令是怎样给到阀中并让阀执行其正确的指令动作。
紧急制动指令：列车控制供电→占有继电器22-K125的3/11→方向手柄向前/向后→紧急牵引22-S08的43/44或22-K88的3/13→27-S110的13/14或LCU模块输出的总风压力可用X7的Z6→22-K89的13/3或22-S08的61/62→零速情况下LCU输出的X5的D22→22-K108的6/8→91-k101的3/11或91-K03的4/12→22-K125/K126继电器吸合后，通过22-K125的1/2、3/4、5/6给到网关阀PL2的E点。
城市轨道交通车辆制动方式一、引言城市轨道交通作为现代城市公共交通的重要组成部分，其安全性和稳定性是保证运营质量的关键因素之一。
而车辆制动作为车辆控制系统中的重要组成部分，对于保证列车的安全运行起着至关重要的作用。
本文将从城市轨道交通车辆制动方式入手，详细介绍城市轨道交通车辆制动方式及其特点。
二、电阻制动电阻制动是城市轨道交通常用的一种制动方式。
它是利用列车牵引系统中装有电阻器，在列车行驶过程中通过改变电路连接方式，使电能转化为热能而达到减速目的。
这种制动方式具有以下特点：1. 制动效果稳定可靠：由于电阻器可以根据列车运行状态进行调整，因此可以实现精确控制列车速度。
2. 制动过程平稳：由于电阻器可以逐渐降低输出功率，因此可以实现平滑减速。
3. 能量回收效果差：由于电能转化为热能而散失掉了大量能量，因此不能实现能量回收。
三、空气制动空气制动是城市轨道交通常用的一种制动方式。
它是利用列车牵引系统中的压缩空气，通过控制空气压力来控制列车的制动力。
这种制动方式具有以下特点：1. 制动效果稳定可靠：由于空气制动可以实现精确控制列车速度，因此具有较高的稳定性和可靠性。
2. 制动过程平稳：由于空气制动可以逐渐降低输出压力，因此可以实现平滑减速。
3. 能量回收效果差：由于空气制动不能实现能量回收，因此在长时间停车时会浪费大量能量。
四、电磁吸盘制动电磁吸盘制动是城市轨道交通常用的一种辅助制动方式。
它是利用列车底部装有的电磁吸盘，在紧急情况下通过控制电磁吸盘工作来实现快速停车。
这种制动方式具有以下特点：1. 制动效果强劲：由于电磁吸盘可以产生很大的吸力，因此可以在紧急情况下迅速停车。
2. 制动过程突然：由于电磁吸盘制动是一种紧急制动方式，因此制动过程会比较突然。
3. 能量回收效果好：由于电磁吸盘可以将列车的动能转化为电能进行回收利用，因此具有较好的能量回收效果。
五、再生制动再生制动是城市轨道交通常用的一种能量回收方式。
城轨车辆制动方式按照制动时列车动能的转移方式不同城轨车辆的制动主要可以分为摩擦制动和电制动。
一，摩擦制动通过摩擦副的摩擦将列车的运动动能转变为热能，逸散于大气，从而产生制动作用。
城轨车辆常用的摩擦制动方式主要有闸瓦制动，盘形制动和轨道电磁制动。
（一）闸瓦制动闸瓦制动又称为踏面制动，它是最常见的一种制动方式。
制动时闸瓦压紧车轮，车轮与闸瓦发生摩擦，将列车的运动动能通过车轮与闸瓦间的摩擦转变为热能，逸散于空气中。
在车轮与闸瓦这一对摩擦副中，由于车轮主要承担着车辆行走功能，因此其他材料不能随便改变。
要改善闸瓦制动的性能，只能通过改变闸瓦材料的方法。
目前城轨车俩中大多数采用合成闸瓦。
但合成闸瓦的导热性较差，因此也有采用导热性能良好，且具有良好的摩擦性能的粉末冶金闸瓦。
在闸瓦制动中，当制动功率较大时，产生的热量来不及逸散到大气，而在闸瓦与车轮踏面上积聚，使他们的温度升高，摩擦力下降，严重时会导致闸瓦熔化和轮毂松弛等，因此，在闸瓦制动时，对制动功率有限制。
（二）盘形制动）盘形制动有轴盘式和轮盘式之分，一般采用轴盘式，当轮对中间由于牵引电机等设备使制动盘安装发生困难时，可采用轮盘式。
制动时，制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧制动盘，使闸片与制动盘间产生摩擦，把列车的动能转变为热能，热能通过制动盘与闸片逸散于大气。
（三）轨道电磁制动轨道电磁制动也叫磁轨制动。
是一种传统的制动方式，这种制动方式是在转向架前后两轮之间安装包升降风缸，风缸顶端装有两个电磁铁，电磁铁包括电磁铁靴和摩擦板，电磁铁悬挂安装在距轨道面适当高度处，制动时电磁铁落下，并接通励磁电源使之产生电磁吸力，电磁铁吸附在钢轨上，列车的动能通过磨耗板与钢轨的摩擦转化为热能，逸散于大气。
轨道电磁制动可得到较大的制动力，因此常被用作于紧急制动时的一种补充制动，这种制动不受轮轨间黏着系数的限制，能在保证旅客舒适性条件下有效地缩短制动距离。
当磨耗板与轨道摩擦产生的热量多，对钢轨的磨损也很严重。
城轨车辆工作原理
城轨车辆是指在城市轨道交通系统中运行的车辆。
城轨车辆的工作原理主要涉及三个方面：电力系统、牵引系统和控制系统。
1. 电力系统：城轨车辆采用电力供能，通常是通过接触轨以及架设在轨道上的供电设备，如电网供电或第三轨供电系统，提供电能给车辆。
电能被转化为机械能，用于驱动车辆的运行。
城轨车辆通常采用直流电供能，但部分地区也有采用交流电供能的城轨车辆。
2. 牵引系统：城轨车辆的牵引系统负责将电能转化为机械能，实现车辆的运动。
通常采用电动机作为牵引系统的核心部件。
电动机由电能驱动，通过转动车轮实现车辆的推进。
不同型号的城轨车辆可能采用不同类型的电动机，如直流电动机或三相异步电动机。
3. 控制系统：城轨车辆的控制系统用于控制车辆的启动、停止、速度调节等功能。
控制系统通常由多个子系统组成，包括主控制器、牵引变流器、制动系统和辅助电源等。
主控制器负责接收车辆驾驶员的指令，控制车辆的运行状态。
牵引变流器将电力系统提供的直流电转换为适合电动机驱动的交流电。
制动系统用于控制车辆的刹车，通常包括电子制动和机械制动两种方式。
辅助电源提供车辆其他系统的电能需求，如照明和通信系统等。
综上所述，城轨车辆的工作原理是通过电力系统提供电能，牵
引系统将电能转化为机械能，控制系统实现对车辆的控制和管理，从而实现车辆的运行。
城市轨道交通车辆的制动模式随着城市轨道交通的快速发展，轨道交通车辆的制动系统也得到了极大的改进和完善。
车辆的制动模式是指车辆在运行过程中，通过何种方式来减速和停车。
目前，常见的城市轨道交通车辆制动模式主要包括电制动、气制动和机械制动。
电制动是城市轨道交通车辆中最常见的制动模式之一。
它是通过电动机的反向工作将车辆动能转化为电能，再通过电阻器将电能转化为热能来实现减速和停车。
电制动具有制动力大、响应速度快、制动距离短等优点，是车辆制动的首选模式。
此外，电制动还可以通过调整电机的工作方式来实现不同的制动效果，如再生制动和电阻制动。
气制动是城市轨道交通车辆中另一种常见的制动模式。
它是通过压缩空气来产生制动力，实现车辆的减速和停车。
气制动主要由制动踏板、空气压缩机、储气罐和制动器组成。
当司机踩下制动踏板时，空气压缩机会将空气压缩并储存在储气罐中，当需要制动时，空气会通过制动器释放出来，产生制动力。
气制动具有制动力稳定、可靠性高等优点，适用于高速运行的轨道交通车辆。
机械制动是城市轨道交通车辆中较为传统的制动模式，主要通过摩擦力来实现减速和停车。
机械制动主要由制动盘、刹车片和刹车踏板组成。
当司机踩下刹车踏板时，刹车片会与制动盘接触并产生摩擦力，从而减速和停车。
机械制动具有结构简单、制动力稳定等优点，但相对于电制动和气制动来说，制动效果较差。
除了上述三种主要的制动模式，城市轨道交通车辆还常常采用辅助制动模式，如惯性制动、再生制动和电阻制动。
惯性制动是指利用车辆的惯性来实现减速和停车，通过调整车辆的传动装置来改变车辆的运动状态。
再生制动是指利用电动机的工作原理，将车辆动能转化为电能并回馈给电网，实现能量的回收和再利用。
电阻制动是指通过调整电阻器的工作状态，将电能转化为热能来实现制动。
城市轨道交通车辆的制动模式主要包括电制动、气制动和机械制动。
电制动具有制动力大、响应速度快的优点；气制动具有制动力稳定、可靠性高的特点；机械制动结构简单、制动力稳定。
城轨列车电制动的工作原理城轨列车电制动是指通过电动机逆向工作，将机械能转化为电能并通过制动电阻放出的方式，使列车减速或停车的一种制动方式。
具体工作原理如下：1. 电制动系统概述城轨列车电制动系统由主控制单元、牵引逆变器、制动电阻和牵引电机组成。
主控制单元接收车载信号，并通过控制牵引逆变器的输出电压和频率，控制牵引电机的运行状态实现制动控制。
2. 牵引逆变器牵引逆变器负责控制牵引电机的电流和电压。
在制动过程中，主控制单元通过牵引逆变器改变输出电流和电压，使牵引电机逆向运行。
逆向运行的牵引电机将转动能转化为电能，并反馈给电网。
3. 制动电阻城轨列车电制动过程中，将转动能转化为电能后，需要通过制动电阻将电能转化为热能散失出去。
制动电阻类似于一个电阻箱，能够承受较大的电流。
制动电阻的功率大小会影响列车制动的效果，一般通过控制牵引逆变器输出电压和频率来调整制动电阻的工作状态。
4. 牵引电机在电制动过程中，牵引电机会处于逆向工作状态。
逆向工作的牵引电机通过电能转换将机械能转化为电能并反馈给电网。
牵引电机的转子运行速度和逆变器输出电压和频率有关。
5. 工作过程在城轨列车电制动起始阶段，主控制单元接收到制动指令，控制牵引逆变器的输出电压和频率，使牵引电机逆向运转。
逆向运转的牵引电机吸收列车的动能并转化为电能，将电能反馈给电网。
为了防止电网电压升高，主控制单元会通过控制牵引逆变器的输出电压来调整电阻功率的大小。
当列车减速到一定速度后，制动电阻功率降到最低，列车进入停车状态。
6. 特点和优势城轨列车电制动具有以下特点和优势：（1）能够将列车的转动能转化为电能并反馈给电网，提高能量利用率。
（2）电制动响应速度快，制动效果好，能够实现快速的减速和停车。
（3）可以通过调整输出电压和频率来控制牵引电机的制动力，实现制动力的精确控制。
（4）电制动过程中产生的电能可以用于供电，减少对常规制动的依赖，降低制动磨损和制动噪音。
（5）对于电制动制动力不足的情况，可以与传统制动相结合，实现双重制动，提高制动安全性。
城市轨道交通车辆电制动第4章电制动4.1 电制动的必要性和基本要求4.1.1 电制动的必要性现在最多采⽤的闸⽡制动，但其摩擦产⽣的热能在闸⽡和车轮踏⾯间积聚，温度急剧升⾼，严重时⾼温可熔化闸⽡或烧灼踏⾯。
同时，闸⽡与车轮踏⾯摩擦后会产⽣粉尘和热量，对环境有严重的污染，⽽且，频繁和过量的使⽤摩擦制动，将使闸⽡更换频繁，车辆踏⾯的维修⼤量增加。
为了减少机械摩擦的损耗，应尽量采⽤⽆污染的制动⽅式，⽬前最好的⽅法就是使⽤电制动。
由于现代城市轨道交通车辆⼀般都是采⽤电⼒牵引的动车组，采⽤直流或交流电动机牵引动⼒，因此以电⽓制动作为主要制动已成为潮流。
电动车组中既有动车⼜有拖车，除了拖车没有电动机只能使⽤摩擦外，所有动车都可以动⼒制动，并且还可以承担部分拖车的制动⼒。
通过转换电路和受电器将电能反馈给供电触⽹，提供本车辅助电源或同⼀电⽹中相邻运⾏列车使⽤的⽅式，叫再⽣制动。
如果⽹压太⾼，不能接受反馈电能，只能通过列车上的电阻器发热消耗，转变为热能散发到⼤⽓中去，就叫电阻制动。
4.1.2 电制动的基本要求⼀个安全可靠的电制动(动⼒制动)系统应满⾜以下基本要求：(1)应具有机械的稳定性。
即电制动时，如果列车速度增加，制动⼒也应随之增加。
(2)应具有电上的稳定性。
电制动时如果发⽣瞬时电流波动，系统能⾃动恢复原来的平衡状态。
(3)各台电动机的制动⼒应相等。
(4)制动过程中⽆论外界条件有什么瞬时变化，例如，电⽹电压波动、黏着条件变化以及⼈为的调节等，都不应产⽣⼤电流的冲击和制动⼒的冲击。
(5)电⽓制动电路的设计⼒求简单。
4.2 电阻制动再⽣制动失败，列车主电路会⾃动切断反馈电路转⼊电阻制动电路。
这时由列车运⾏动能转换成的电能将全部消耗在列车上的电阻器中，转变为热能散发到⼤⽓中去。
因此，电阻制动⼜称为能耗制动。
图4-1所⽰为⼀个直流斩波控制电阻制动电路。
斩波控制器(GTO)按制动控制指令不断改变导通⾓，调节制动电压和电流的⼤⼩。
城市轨道车辆的组成以城市轨道车辆的组成为题，我们将介绍城市轨道车辆的各个部分以及其功能。
一、车体结构城市轨道车辆的车体通常由钢材制成，具有足够的强度和刚度来承受车辆的运行和载荷。
车体外部通常采用铝合金或不锈钢面板进行装饰，以提高车辆的美观性和耐腐蚀性。
车体内部则设计有座椅、扶手、车门等设施，以提供乘客的舒适感和便利性。
二、动力系统城市轨道车辆的动力系统通常由电动机、牵引系统和能源供应系统组成。
电动机负责提供车辆的动力，通常采用交流电机或直流电机。
牵引系统则将电动机的动力传输到车轮上，通常采用齿轮传动或牵引电缆传动。
能源供应系统则提供电能给电动机，通常通过接触网或第三轨供电。
三、制动系统城市轨道车辆的制动系统用于控制车辆的速度和停车。
常见的制动系统有机械制动、电阻制动和电子制动等。
机械制动通常采用摩擦制动或电磁制动，通过摩擦力或电磁力来减速或停车。
电阻制动通过将电动机的旋转能量转化为电能来减速或停车。
电子制动则通过控制电动机的电流来实现减速或停车。
四、辅助设备城市轨道车辆的辅助设备包括通信设备、监控设备、空调设备、照明设备等。
通信设备用于车辆之间的通信和与控制中心的通信。
监控设备用于监视车辆的运行状态和乘客的安全。
空调设备用于调节车辆内部的温度和湿度，以提供乘客的舒适感。
照明设备用于照亮车辆内部和外部环境。
五、安全设备城市轨道车辆的安全设备主要包括紧急制动系统、火灾报警系统和紧急疏散设备等。
紧急制动系统用于在紧急情况下迅速停车，以保证乘客的安全。
火灾报警系统用于监测车辆内部的温度和烟雾，一旦发现火灾，会自动报警并采取相应的措施。
紧急疏散设备包括紧急出口、灭火器等，用于在紧急情况下疏散乘客和灭火。
六、车辆控制系统城市轨道车辆的控制系统用于控制车辆的运行和停车。
常见的控制系统有自动驾驶系统和人工驾驶系统。
自动驾驶系统通过车载计算机和传感器来实现车辆的自动控制，可以实现列车的自动驾驶和自动停车。
人工驾驶系统则由驾驶员来控制车辆的运行和停车。
第八章 牵引和电制动第一节 系统基本组成和工作原理一． 牵引/制动系统组成广州地铁一号线车辆牵引和电制动系统由德国ADtranz 公司提供，是国内首家采用交流传动和动力分散型控制技术的地铁车辆项目。
整个系统由受电弓、高速断路器HSCB 、VVVF 牵引逆变器、DCU/UNAS （牵引控制单元）、牵引电机，制动电阻等组成，如图1所示。
图1：牵引系统组成示意图列车受电弓从接触网受流，通过高速断路器后，将1500VDC 送入VVVF 牵引逆变器。
VVVF 牵引逆变器采用PWM 脉宽调制模式，将1500VDC 直流电逆变成频率、电压可调的三相交流电，平行供给车辆四台交流鼠笼式异步牵引电机，对电机进行调速，实现列车的牵引、制动功能，其半导体变流元件采用4500V/3000A 的GTO ，最大斩波频率为450 Hz 。
VVV 输出电压的频率调节范围为0 ~ 112 Hz ，幅值调节范围为0 ~ 1147 VAC 。
二． 牵引系统基本参数牵引逆变器VVVF ：线电压 U N = 1000 ~ 1800 VDC输入线电流 I N = 480 A最大线电流（牵引） I NDMAX = 692 A最大线电流（制动） I NBMAX = 1171 A输出电流 I A = 720 A最大输出电流 I AMAX = 1080 A最大保护电流 I MAX = 2900 A输出电压 U N = 0 ~ 1050 V输出频率 f A = 0 ~ 112 Hz\GTO 最大开关频率 f P = 450 Hz制动斩波模块斩波频率 f B = 250 Hz模块冷却方式 强迫风冷模块冷却片风速 V L = 8 m/s牵引电机（1 TB 2010 – 0GA02）：连续定额 小时定额输出功率 P M 190 210 kW额定电压 U N 1050 1050 V额定电流 I N 132 （1800 min -1） 144 （1800 min -1） A额定转矩 M N 1008 1114 Nm最大转速 n MAX 3510 3510 rpm三． 基本工作原理整个控制系统由输入值设定、速度测量、电机控制、脉冲发生器、能量反馈各环节构成。
第八章 牵引和电制动第一节 系统基本组成和工作原理一． 牵引/制动系统组成广州地铁一号线车辆牵引和电制动系统由德国ADtranz 公司提供，是国内首家采用交流传动和动力分散型控制技术的地铁车辆项目。
整个系统由受电弓、高速断路器HSCB 、VVVF 牵引逆变器、DCU/UNAS （牵引控制单元）、牵引电机，制动电阻等组成，如图1所示。
1 —— DCU 对VVVF 逆变器的线路电容器充/ 放电控制2 —— DCU/UNAS 对VVVF 逆变器及电机转矩控制图1：牵引系统组成示意图 列车受电弓从接触网受流，通过高速断路器后，将1500VDC 送入VVVF 牵引逆变器。
VVVF 牵引逆变器采用PWM 脉宽调制模式，将1500VDC 直流电逆变成频率、电压可调的三相交流电，平行供给车辆四台交流鼠笼式异步牵引电机，对电机进行调速，实现列车的牵引、制动功能，其半导体变流元件采用4500V/3000A 的GTO ，最大斩波频率为450 Hz 。
VVV 输出电压的频率调节范围为0 ~ 112 Hz ，幅值调节范围为0 ~ 1147 VAC 。
二． 牵引系统基本参数牵引逆变器VVVF ：线电压 U N = 1000 ~ 1800 VDC输入线电流 I N = 480 A最大线电流（牵引） I NDMAX = 692 A最大线电流（制动） I NBMAX = 1171 A输出电流 I A = 720 A最大输出电流 I AMAX = 1080 A最大保护电流 I MAX = 2900 A输出电压 U N = 0 ~ 1050 V输出频率 f A = 0 ~ 112 Hz\GTO 最大开关频率 f P = 450 Hz制动斩波模块斩波频率 f B = 250 Hz模块冷却方式 强迫风冷牵引电机 制动电阻模块冷却片风速 V L = 8 m/s牵引电机（1 TB 2010 – 0GA02）：连续定额小时定额输出功率P M 190 210 kW额定电压 U N 1050 1050 V额定电流 I N 132 （1800 min-1） 144 （1800 min-1） A额定转矩 M N 1008 1114 Nm最大转速 n MAX 3510 3510 rpm三．基本工作原理整个控制系统由输入值设定、速度测量、电机控制、脉冲发生器、能量反馈各环节构成。
DCU通过列车线接受来自控制系统的牵引/制动力绝对值（以百分比的形式），与此同时还接受司机发出牵引或制动指令，来决定是施加牵引或制动力。
在给定值进行实际电机控制前，必须经过以下条件的处理:1.输入值设定●载荷校验DCU根据相应动车的载荷状况来调整实际牵引/制动力，这是由于采用了动力分散型控制，为了保持车钩之间的相对运动最小，并且使整车达到相同的动态特性。
●冲击限制不同的给定值大小的改变速率必须符合冲击限制的规定，但在防滑/防空转功能激活的时候则不受此限制。
●速度限制（牵引时）广州地铁一号线规定了3个速度限制，速度控制的优先级高于电机控制。
正常速度：80 km/h倒车速度：10 km/h慢行速度： 3 km/h●线电流限制（牵引时）在牵引工况时，线电流控制的优先级高于电机控制，出于功耗的考虑，该限制值为不超过每节动车720A。
●欠压保护（制动时）在制动时，网压一直受到检测，当网压降到1500V以下时，制动力矩随速度和网压相应的减少，这时不足的制动力由气制动补充。
●空转/滑行保护空转/滑行保护通过比较拖车动车之间的速度差异来实现，通过适当减少力矩设定值，该保护能确保输出最大所要求的牵引/制动力，当拖车速度检测失败时，该保护还可以通过仿真计算拖车速度来保证正常功能。
2.速度检测每个牵引电机带一个速度传感器，输出两个通道，每个通道相差为90º的方波（电机每转为256个脉冲），通过判断相差可以确定旋转的方向。
每个牵引控制单元连接3个速度传感器。
在正常情况下，该数值直接送入DCU进行牵引控制，在进行速度测量的时候，如果出现各速度值不相等的情况（例如，空转/滑行时），甚至在极端情况下，只有一个电机的速度信息对于牵引控制来说都是足够的。
当DCU监控逻辑系统发现有一个速度传感器故障时，马上封锁该速度信号，以免对牵引控制造成严重的影响。
除了电机速度，在DCU中同样检测拖车的速度。
在拖车一个轴上装有一个编码速度传感器，同电机速度传感器不同，该传感器是单通道的（每周110个脉冲）。
在DCU中有两块电路板A305，A306“中断处理与速度测量板”专门用来处理速度信号，速度值通过计算脉冲数，然后与参考时钟周期计算得到。
3.电机控制采用空间矢量控制，电机的磁通大小和方向（空间矢量）通过逆变器输出线电压和相电流，电机速度等参数近似得到。
绕组中的电流和电机电压作为空间矢量与磁通量有关，该解耦过程使得可以单独控制磁通和力矩（磁场定向控制）。
控制结构图如下：控制系统的输入力矩设定值（1），该力矩设定值是经过控制系统的其他参数的校核（如负载，线电流，速度，冲击限制，防滑/防空转保护）才输入控制系统。
磁场设定值可以通过电机的参数（1a）计算得到，该值在整个正常速度范围内有效。
电机力矩电流的产生决定于励磁磁场和转子磁场的交互作用，如果是异步电机，励磁磁场和转子磁场均由定子电流产生，定子电流通过坐标变换为两部分：一部分（励磁电流）产生磁场，另一部分（负载电流）与励磁磁场积分再与励磁磁场一起形成力矩，为了清楚的表现各电流的关系，定义了一个旋转坐标系统（I,m），该坐标系统与磁场矢量ψ同步，该变换的优点在于励磁电流部分和负载电流部分可以单独的进行控制（与并励直流电机原理相同）。
为了获得理想的励磁磁场矢量，使用了磁场观测器（3），通过电机相电流，电机线电压和速度（2），磁场观测器在静止的坐标系统（a,b）计算磁场（ψ）的绝对值和磁场矢量的角度位置（ψflux），该旋转坐标系统可以通过该磁场矢量可以定义，通过坐标变换，将静止的电流矢量转变为旋转系统，在磁场坐标中产生电流部分（xil,wil）。
除了产生实际力矩（xmd），磁场观测器可以在当前电机的参数的基础上通过以下步骤计算系统的状态：实际和设定力矩的差值反馈给一个PI控制器（4），该控制器提供一个操作变量，该变量加上固定的预控制初始值（4a），通过当前磁场值（ψ），可以计算负载电流设定值（wil）。
实际磁场和设定值的差异也反馈给一个PI控制器（6），该控制器产生一个操作变量（Δwim）,该变量加上固定的预控制初始值（6a）计算出励磁电流的的设定值（wim），预控制初始值与操作变量一起形成了系统高性能的动态响应。
电流的设定值输入电机的定子模型（7），获得定子电压（um,ul）的矢量的两个分量，电流控制器（8）从属于矢量预控制，负载和励磁电流的设定值/实际值的差异单独的通过P控制器传递，该控制器构成定子电压的动态部分。
通过该方式产生的定子电压再通过坐标变换，从磁场导向的坐标系统转换回定子导向的坐标系统（9），在这个过程中产生电压矢量和它的角度位置（ψustator），电压矢量的绝对值与电网电压的电流有一个偏移（相控因数角度），为了确保逆变器的控制角度，将该偏移量传送到角度变换器（11）。
在旋转模型（10）中，滑差频率通过负载电流（wil）和实际磁场计算得到，定子频率（ω1）可以通过滑差频率和实际速度相加得到，该频率也是通过脉冲模式发生器（11）传递。
脉冲模式发生器从频率和相控因数计算合适的脉冲模式，同样，该发生器还决定电压矢量（用于下一个采样步骤）的角度位置（ψpulse pattern）并将该值送入控制系统。
磁场矢量的角度（ψflux）加上磁场坐标系统电压矢量的角度位置（ψUstator）必须与电压矢量（ψpulse pattern）的电流角度位置相对应，在这些角度位置产生的任何差异将作为一个动态控制校正值传到脉冲发生器（12）中，该发生器在定子电压曲线中产生一个相应的相位跳变。
当在更高的速度时，电机达到控制的限制点Amax(在方波操作的时候，Amax=100%,在其他脉冲模式时限制点还要低。
)，电机过渡到弱磁模式（14），在该模式下，脉冲的控制优先于逆变器设定力矩的输入控制，通过实际的相控因数与控制模式限制值比较，再通过PI控制器的计算（13），该控制器产生一个变量（Δwim），加到固定的预控制初始值中（6a）。
4.脉冲模式发生器脉冲模式发生器根据电机控制的三个输入变量：相控因数、定子频率、和校正角实时计算牵引逆变器中的GTO触发脉冲。
逆变器每相GTO按照以下的原则触发：在一个GTO导通期间，另一个关断。
脉冲模式发生器于是为每相提供了一个叫做潜在调整指令的指令，用于保护当逆变器应该关断而没有关断的时候，该指令迅速导通该相两个GTO来保护逆变器。
由于系统散热的原因，逆变器的工作频率（GTO的开关频率）被限制在450HZ，调制脉冲数在定子频率在30HZ内保持不变，该模式叫异步模式，同步脉冲模式为在每半波周期内有不同的方波数（线电压）。
9分频，7分频，5分频，3分频，方波。
在3分频转为方波的时候为了防止波形幅度变化剧烈有一个过渡过程，由3M转为3S，3M指的是在半个波的周期内输出电压（方波）导通宽度小于60度，3S指的是在半个波的周期内输出中间电压（方波）导通宽度大于90度，该变换的目的主要是为了减少逆变器输出电压的谐波干扰。
当定子的频率低于30HZ时，逆变器工作在异步模式下，在13-30HZ的工作范围内调制波频率为450HZ，低于13HZ时根据特性曲线载波频率为200HZ，该过程主要是确保在启动时有足够小的电机电压。
以下是根据控制和定子频率的脉冲模式表：触发脉冲从脉冲发生器到逆变器保护单元（UNAS），通过逆变器设定的保护和禁止功能过滤，以光脉冲信号的形式控制逆变器。
为了同步电机控制与逆变器开关周期，脉冲模式发生器在下一个电机控制周期前输出一个同步脉冲，5.能量反馈在电机的能量反馈中,能量反馈到电网中,如果在电制动的情况下,能量不能被电网完全吸收,多余的能量必须转换为热能消耗在制动电阻上，否则电网电压将抬高到不能承受的水平。
制动斩波器的存在确保大部分的能量能反馈回电网，同时又保护了电网上的其他设备。
由于采用动车组的编组型式，必须确保一节动车不能吸收另一节动车的制动能量，（例如由于电压传感器误差的原因），这时在制动的时候必须监测线电流的方向。
如果电流流向列车，线电压传感器的误差通过一个比例积分器来调节。
在制动时，电网电压一直被检测，如果网压降到1500V以下，制动力矩随速度和网压相应受限制，不足的电制动由气制动补充，如果网压降到回馈制动的保护值1000V时，电制动切除，列车制动完全由气制动承担。
第二节牵引控制单元DCU及逆变器保护监控单元UNAS1.牵引控制单元结构广州地铁一号线车辆牵引系统采用德国ADtranz公司开发的GEATRAC交流传动系统，主要由VVVF牵引逆变器、牵引控制单元DCU / UNAS及制动电阻组成。
