城市轨道交通电力牵引介绍

城市轨道交通电力牵引序言城市轨道交通的特点：一般都是动力分散型车组，为适应城市环境，需要在地下隧道，高架和地面轨道运行，线路曲线半径小，坡度大，客流量大而集中，乘客上下车频繁，高峰时严重超载，为了尽量缩短乘客的乘坐时间，要求有较高的运行速度，特别是较大地起动加速度和制动减速度，传动系统应效率高，能耗尽量减少发热，减轻自重，控制系统更可靠，精确，并且具有良好的适应能力，对乘坐舒适性和对环境无公害的要求也越来越高。

第一章牵引理论基础1、目前，绝大多数城市轨道交通车辆属于钢轮钢轨式，运行的任何一种工况，都依赖于车轮和钢轨的相互作用力。

在钢轮钢轨式城市轨道交通车辆中，牵引动力由牵引电动机通过传动机构，传递给动车的动力轮对(动轮)，由车轮和钢轨的相互作用，产生使车辆运动的反作用力。

2、空转：因驱动转矩过大，破坏粘着关系，使轮轨间出现相对滑动的现象，称为“空转”。

3、粘着：由于正压力而保持动轮与钢轨接触处相对静止的现象称为“粘着”。

4、蠕滑：在动轮正压力的作用下，轮轨接触处产生弹性变形，形成椭圆形的接触面。

从微观上看，两接触面是粗糙不平的。

由于切向力的作用，动轮在钢轨上滚动时，车轮和钢轨的粗糙接触面产生新弹性变形，接触面间出现微量滑动，即“蠕滑”。

5、蠕滑速度：由于蠕滑的存在，牵引时动轮的波动圆周速度将比其前进速度高，速度差称为蠕滑速度，用蠕滑率表示。

，式中—动轮的前进速度；—动轮的转动角速度。

6、论述：粘着系数与改善粘着的方法。

（P5）（一）影响粘着系数的重要因素：①动轮踏面与钢轨表面状态；②线路质量；③车辆运行速度和状态；④动车有关部件的状态。

（二）改善粘着的方法：①修正轮轨表面接触条件，改善轮轨表面不清洁状态；②试法改善轨道车辆的悬挂系统，以减轻轮对减载带来的不利影响。

常用的措施：撒沙、清洗轨道、打磨钢轨，改进匝瓦材料如用增粘匝瓦，改善车辆悬挂减少轴重转移。

7、制动方法分为三类：①摩擦制动：包括闸瓦制动和盘式制动；②电气制动：包括电阻制动和再生制动；③电磁制动：包括磁轨制动和涡流制动。

轨道交通系统电力牵引制式概述高洪清摘要：本文主要介绍了电力牵引轨道交通系统的各种牵引制式，比较了各种制式的特点。

关键词：轨道交通牵引制式直流制交流制电力牵引用于轨道交通系统已有100多年的历史，随着经济和科学技术的不断发展，用于轨道交通的电力牵引方式有许多不同的制式出现。

这里所说的制式是指供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的电流和电压制式，如直流制或交流制、电压等级、交流制中的频率（工频或低频）以及交流制中是单相或三相等。

一、牵引制式的发展历史历史上，牵引供电制式曾随着电动车辆和机车功率特性要求、牵引电动机及电力电子技术的发展而发展演变，最初的电力牵引制式采用直流串励电动机，不难看出，直流串励电动机的机械特性符合重载时速度低，轻载时速度高的要求。

此外，从直流串励电动机的起动和调速方法看，也是比较容易实现的。

为了限制直流串励电动机刚接通电源时起动电流太大和正常运行时为了降速而降低其端电压，最早采用在电动机回路中串联大功率电阻的方法来达到限流和降压的目的。

这种方法实现是容易的，但在起动和调速过程中动带来了大量的能量损耗，很不经济。

尽管如此，由于局限于一定时期的技术发展水平，采用直流串励电动机作为牵引力就成就最早也是迄今为止被长期应用的形式，这就是供电系统直接以直流电向电动车辆或电力机车供电的电力牵引“直流制式”。

随着干线电力牵引的发展，列车需要的功率越来越大，如果采用直流供电制式，则因受直流串励电动机（牵引电动机）端电压不能太高的限制，会导致供电电流很大，因而供电系统的电压损失和能量损耗必然增大。

因此出现了“低频单相交流制”。

低频单相交流制是交流供电方式，交流电可以通过变压器升降压，因此可以长高供电系统的电压，到了列车以后再经车上的变压器将电压降到适合牵引电动机应用的电压等级。

由于早期整流技术的关系，这种制式采用的牵引电动机在原理上与直流串励电动机相似的单相交流整流子电动机。

这种电动机存在着整流换向问题，其困难程度随电源频率的升高而增大，因此采用了“低频”单相交流制，它的供电频率和电压和25Hz、6.5-11kV和Hz、12-15kV等类型。

城市轨道交通牵引供电模式概述城市轨道交通用的牵引供电模式主要有三大类型：第三轨，架空柔性接触网和架空刚性接触网。

一、三种模式简介1、第三轨第三轨仅用于城市轨道交通中的地铁，全封闭的城市铁路和轻轨等线路，因其牵引供电线路中的导电轨沿线路在车辆的走行轨旁设置而被形象地称为“第三轨”。

第三轨距走行轨中心距离约为1.4米，距轨面高度约0.44米（具体数据要根据机车集电靴设置参数而定），由接触导电轨、端部弯头、防爬器、隔离开关和防护罩等组成，并用绝缘子支撑。

与之相配合，车辆采用集电靴受流。

一般地，根据车辆集电靴与导电轨的接触受流方式的不同，车辆接触受流方式分为上接触式、侧接触式和下接触式，对应的第三轨也就称为“上接触式第三轨”、“下接触式第三轨”和“侧接触式第三轨”。

图1 常见的第三轨形式（一）上接触式上接触式接触轨直接放在支持绝缘子上，安装于走行轨的一侧，车辆的集电靴从接触轨上表面取流。

接触轨的上方和一侧有防护罩保护，对人员接近和冰雪侵扰有一定防护作用。

上接触式接触轨的结构简单，造价低廉，其导电轨直接放置于支持瓷绝缘子上，导电轨重量对结构的稳定有利，日常检查也一目了然，维护工作量小，机械故障的可能性也小。

上接触式的主要优点是结构稳定可靠、维护方便、造价低，但由于导电面几乎全部暴露在外，在人身安全防护、美观、耐候性等方面低于下接触和侧接触式。

正是由于这一缺点，英国的有关部门在60年代后期决定除既有线路外，在新建的城市轨道交通线路中不再使用这一方式，如1987年8月开通的英国伦敦港口住宅区轻轨（DLR）线路，就改用了侧接触式接触轨。

（二）下接触式下接触式接触轨向下安装在特殊的防护罩的内侧，防护罩集防护和支持功能为一体，安装在走行轨的一侧。

接触轨的上方和两侧都被防护罩屏蔽，车辆的集电靴从接触轨下表面取流。

其优点是相对安全、美观、耐候性较好。

在某些特殊的情况下（如乘客掉下站台、车辆在区间发生停车故障、需要紧急疏散乘客、车辆维修工作人员疏忽等），由于暴露在外的导电面相对隐蔽，对可能产生的人身安全问题有一定的防护效果。

简述轨道交通车辆电力牵引传动方式的类型轨道交通，哎呀，说到这个，大家应该都知道现在城市里的地铁、轻轨都可离不开它。

你以为只有大路上的汽车需要发动机，其实轨道交通车辆也有类似的“心脏”，那就是电力牵引系统。

今天咱们就来聊聊这个“心脏”是怎么工作的，嘿，说得直白点儿，就是轨道交通的电力牵引传动方式有啥花样，啥类型。

说实话，这些东西也许在大家眼里是个大杂烩，反正就是让列车跑得快、稳、安全。

来来来，坐稳了，咱慢慢聊。

先说说最常见的电力牵引方式，嗯，就是咱们平时坐的地铁、轻轨里用的直流电牵引。

大家想象一下，列车就是一个“大怪兽”，要跑起来得有动力吧，这时候就需要直流电来给它“充电”。

直流电牵引的原理跟我们日常生活中用的电池有点像。

车辆通过电动机转动，带动整个车轮转动。

这种方式虽然好用，但也有个“毛病”，就是随着速度的增加，效率会逐渐降低。

就像开车的时候，油门踩多了车就不那么省油了，理解吧？所以，直流电牵引的使用虽然广泛，但在高速列车上就不太适用了。

那既然直流电有点力不从心，怎么办呢？别急，接下来是咱们的“主角”——交流电牵引。

这个技术啊，算是轨道交通的一项革新，简直是电力牵引的“黄金搭档”。

说白了，它的工作原理就是把高压交流电转换成直流电，然后再用这个直流电来驱动电动机。

这不就相当于“调皮的孩子”经过老师的引导变得规矩了吗？相较于直流电，交流电牵引的优点就多了。

首先啊，它的动力传输更高效，速度也能跑得更快。

它的维护成本相对低，设备使用寿命也更长，这不就解决了“便宜没好货”的问题吗？所以像高铁、城际快车等一类需要高速运行的交通工具，基本都是用这种电力牵引了。

不过，单单交流电牵引也不够完美。

你想啊，现实中很多地方根本没有高压交流电，怎么办？别急，咱们有三相交流电牵引！这种方式就是通过三相电来推动列车运行，相比于普通的单相电，三相电在动力上更稳定，效率更高，而且能适应的区域更多。

想象一下就像是一个超级有力气的“团伙”，它们一起合作，确保列车运行时更稳更强。

1、城市轨道交通车辆的特点:一般都是动力分散型车组；为适应城市环境，需要在地下隧道、高架和地面轨道运行，站距短，线路半径小，坡度大；客流量大面集中，乘客上下车频繁，高峰时可能严重超载；为了尽量缩短乘客的乘坐时间，要求有较高的运行速度，特别是较大的起动加速度和制动减速度；传动系统应效率高、能耗少，尽量减少发热，减轻自重；控制系统更可靠、精确，并有良好的适应能力；对乘坐舒适性和对城市环境无公害的要求也越来越高。

2、1城市轨道交通车辆采用直流750V到1500V供电，而干线铁道一般采用27.5KV高压工频交流供电；2 城市轨道交通站间距较短，故要求车体要有良好的加减速及制动能力，而干线铁道中间距较长，机车不必频繁起、停。

3 城市轨道中车辆运行于市区与市郊，车体的轴重要求更轻，故其逆变装置位于牵引变电所；干线铁道中，线路较长对车辆轴重要求少，故其变电装置位于车体。

4城市轨道中发车间隔短，行车密度大，要求列车的控制系统更为有效、可靠并且其运行速度相对要低；5城市轨道交通车辆运行时，对车站的各项要求更高；干线铁道车站主体处于表面，故在设计及维护时限制少。

3、最在静摩擦力是钢轨对车轮的反作用力的法向力与静摩擦系数的乘积。

4、因驱动转矩过大，破坏粘着关系，使轮轨间出现相对滑动的现象，称为“空转”。

5、由于切向力的作用，动轮在钢轨上滚动时，车轮和钢轨的粗糙接触面产生新弹性变形，接触面出现微量滑动，即“濡滑”。

6、影响粘着系数的主要因素：1动轮踏面与钢轨表面状态。

2线路质量。

3车辆运行速度和状态。

4动车有关部件的状态。

注：空转必然导致动车的粘着系数减小。

7、为降低列车运行速度或停车，利用制动装置产生列车运行方向相反的外力，称为制动力。

8、制动方法：1摩擦制动：包括闸瓦制动和盘式制动。

2电气制动：包括电阻制动和再生制动。

3电磁制动：包括磁轨制动和涡流制动。

注：摩擦制动和电气制动都是通过轮轨粘着产生制动力的。

9、目前世界各国的城市轨道交通车辆起动加速度为0.69到1.43米每二次方秒。

城市轨道交通供电与牵引系统简介城市轨道交通供电与牵引系统是城市轨道交通运营的核心部分，为城市轨道交通车辆提供稳定可靠的电力供应，并通过牵引系统将电力转化为动力，驱动车辆运行。

本文将对城市轨道交通供电与牵引系统的关键组成部分进行详细介绍。

供电系统城市轨道交通的供电系统主要由供电设备、接触网和供电馈线组成。

供电设备供电设备是城市轨道交通供电系统的核心部分，它主要包括变电站、配电装置和电力传输线路等。

变电站负责将输入的电能进行变压、变流等处理，输出适合城市轨道交通使用的高电压电能。

配电装置用于将变电站输出的电能分配到不同的供电馈线上。

电力传输线路则将电能从变电站输送到供电馈线。

接触网接触网是城市轨道交通供电系统的另一个重要组成部分，它负责将电能从供电设备传输到行车区域。

接触网通常采用悬挂在轨道上方的导线或导轨，通过接触网与车辆上的供电装置接触，将电能传输给车辆。

供电馈线供电馈线是连接接触网和供电设备的部分，它通过分布在轨道两侧或中央的电缆将电能传输给接触网。

供电馈线主要负责将变电站输出的高电压电能传输到接触网，以供行车区域的车辆使用。

城市轨道交通的牵引系统是将电能转化为动力，驱动车辆运行的关键部分，它主要包括牵引变流器、牵引电机和传动装置等。

牵引变流器牵引变流器是将供电系统提供的直流电转化为交流电，并根据车辆的运行需求控制输出功率和频率的设备。

牵引变流器通常由多个晶闸管或功率模块组成，通过调整晶闸管的导通和封锁，实现对电流和电压的控制，从而实现对车辆的驱动力和制动力的控制。

牵引电机牵引电机是城市轨道交通车辆中的动力装置，它根据牵引变流器输出的交流电能，将电能转化为机械能，驱动车辆运行。

常用的牵引电机包括直流电机和交流电机，其中交流电机又包括异步电机和同步电机等。

传动装置是将牵引电机输出的动力传递给车轮的部分，它主要通过减速器和传动轴等组件实现。

传动装置的设计对车辆的运行稳定性、效率和能耗等方面有着重要影响。

城市轨道交通供电系统及电力技术分析随着城市发展和人口增长，城市交通问题日益突出。

轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分，对于缓解城市交通拥堵、改善环境质量、提高出行效率具有重要意义。

而轨道交通供电系统和电力技术是确保轨道交通安全、高效运行的关键。

本文将从城市轨道交通供电系统和电力技术的角度进行分析，探讨其在城市轨道交通发展中的重要作用和发展趋势。

一、城市轨道交通供电系统概述城市轨道交通供电系统是指为城市地铁、轻轨、有轨电车等轨道交通提供电力的系统，主要包括牵引供电系统和辅助供电系统两部分。

1. 牵引供电系统牵引供电系统是为轨道交通列车提供牵引电力的系统，一般采用直流750V或交流1500V/3000V供电。

其主要包括接触网、供电设备、牵引变流器等组成部分。

接触网是牵引供电系统的核心，通过接触网与列车上的受电弓实现电能传输，为列车提供所需的牵引电力。

供电设备一般包括变电所、配电设备等，用于将电能从电网输送至接触网。

牵引变流器则是将接触网提供的直流或交流电能转换为适合列车牵引用的电能。

二、城市轨道交通电力技术分析城市轨道交通电力技术是保障轨道交通设备安全、高效运行的关键。

随着城市轨道交通的快速发展，相关电力技术也在不断创新和完善，主要体现在以下几个方面。

牵引电力技术是影响轨道交通列车动力性能和运行效率的关键技术。

传统的牵引电力技术主要包括直流牵引和交流牵引两种。

在直流牵引技术中，采用直流电机驱动列车运行，具有良好的启动和加速性能，适用于地铁等短途快速运行的轨道交通系统；在交流牵引技术中，采用交流感应电动机或交流同步电动机驱动列车运行，具有较大的功率范围和较高的效率，适用于城市轨道交通系统中的长途高速运行。

随着磁悬浮技术的不断进步，利用磁悬浮技术实现牵引动力已成为轨道交通发展的新趋势，具有运行速度快、噪音低、能耗低等优势。

供电系统技术是保障轨道交通列车牵引供电的关键技术。

随着轨道交通系统的不断完善和扩建，其供电方式也在不断创新和优化。