地铁车辆电气牵引系统探讨

地铁车辆电气牵引系统探讨摘要：近几年来地铁运营发展速度迅速，有效缓解了城市交通压力。

地铁车辆电气的牵引系统作为关系到车辆的行驶安全及性能的重要组成部分，对其进行研究具有重要意义。

本文主要对于深圳地铁车辆的电气牵引的特点、组件及牵引主电路等进行探讨。

关键词：地铁车辆；电气；牵引系统一、牵引系统概述深圳地铁1号线车辆采用四动两拖六编组形式（4M2T）：=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc=，其中Tc为有司机室的拖车、Mp为有受电弓的动车、M为无受电弓的动车；=为全自动车钩、+为半自动车钩、-为半永久牵连杆。

列车由两个单元车组组成，每个单元车组由一辆拖车和两辆动车组成。

控制方式为车控（1C4M）即每辆Mp/M车上设有1台牵引逆变器VVVF，驱动4个异步牵引电动机工作。

列车采用架空接触网方式受电，额定电压DC1500V。

牵引系统采用VVVF交流传动技术，具有防滑、防空转功能。

每辆Tc车上设有1台辅助逆变器SIV，每个辅助逆变器的输出分两路，一路输出为380V、50HZ三相交流电，用于辅助交流设备的供电，另一路为110V直流，用于直流控制设备的供电及蓄电池充电。

图1 电气牵引系统框图图2 牵引传动系统二、电气牵引系统的功能牵引系统是地铁车辆的动力源，主要由VVVF逆变器和三相交流牵引电机组成。

深圳地铁5号线部分车辆采用南车株洲时代的VVVF逆变器-异步牵引电动机构成的交流传动系统；采用高性能的交流传动直接转矩控制策略，具有反应迅速、可靠的空转/滑行保护并优先使用电制动。

列车在AW2载荷工况下，在丧失1/4动力情况下，列车可以正常往返一个全程；在AW3载荷工况下，可适当降低列车运行速度。

列车在AW3载荷工况下，在丧失1/2动力情况下，能在正线35‰的坡道上起动，运行到下一站，清客后空车能运行至车辆段（AW0表示地铁车辆空载；AW1表示地铁车辆座客载荷；AW2表示地铁车辆定员载荷6人/㎡；AW3表示地铁车辆超员载荷9人/㎡）。

地铁车辆牵引系统故障处理探究地铁作为城市中重要的公共交通工具，其安全性和稳定性对城市交通运行起着至关重要的作用。

而地铁车辆的牵引系统作为地铁的关键组成部分之一，一旦出现故障将对地铁的正常运行产生严重影响，甚至会带来安全隐患。

地铁车辆牵引系统的故障处理显得尤为重要。

本文将对地铁车辆牵引系统的故障处理进行探究，希望能够为相关工作人员提供参考和指导。

一、地铁车辆牵引系统概述地铁车辆的牵引系统是指地铁车辆进行运行时所使用的动力系统，通常包括电机、牵引变流器、齿轮箱等组件。

牵引系统的主要作用是为地铁车辆提供动力，使其能够顺利行驶。

一旦牵引系统出现故障，将直接影响地铁车辆的正常运行，甚至会引发更严重的安全问题。

1. 电机故障：电机故障是地铁车辆牵引系统中比较常见的问题之一，主要表现为电机启动困难、运行时噪音过大等现象。

2. 牵引变流器故障：牵引变流器是地铁车辆牵引系统中的核心部件之一，一旦出现故障将直接影响地铁车辆的动力输出。

4. 其他故障：除了以上列举的常见故障外，地铁车辆牵引系统还可能出现一些其他故障，如传感器故障、接触线故障等。

1. 故障诊断：当地铁车辆牵引系统出现故障时，首先需要进行故障诊断。

相关工作人员需要对地铁车辆进行全面检查，通过检查设备、测量参数等方式，找出故障的具体位置和原因。

2. 故障隔离：经过初步诊断后，需要对故障进行隔离。

根据故障的具体情况，可能需要将故障设备从系统中隔离，以避免对整个系统造成更大的影响。

3. 故障修复：一旦故障被隔离，就需要进行修复工作。

修复工作可能涉及更换故障部件、调整参数、重新安装设备等多种操作，具体操作将根据实际情况来进行。

4. 故障测试：在故障修复后，需要对地铁车辆进行测试，以确保牵引系统的正常运行。

测试结果将直接影响地铁车辆的后续运行情况。

1. 故障诊断技术：地铁车辆的牵引系统包含大量电子设备和传感器，因此需要依靠先进的故障诊断技术，以快速准确地找出故障原因。

浅谈上海11号线北延线车辆电气牵引系统摘要简要介绍上海11号线北延线地铁车辆电气牵引系统构成、特点及主要控制功能。

关键词：地铁车辆；电气牵引系统；构成；特点；控制功能1、概述上海地铁11号线北延线增购项目（安亭-花桥）车辆为A型车体，采用4动2拖的列车编组，其列车编组型式为：=Tc–Mp–M+M–Mp–Tc=（其中Tc：有司机室的拖车，Mp：有受电弓的动车，M：无受电弓的动车）。

列车由两个单元车组组成，每个单元车组由1辆拖车和2辆动车组成。

该系统采用矢量控制，具有优异的防空转/滑行控制功能。

列车制动采用优先使用电力再生制动，在低速时启动制动过渡电阻，实行电制动与空气制动平滑转换。

列车牵引系统主电路采用两电平电压型直—交逆变电路。

经受电弓受流输入的DC1500V由VVVF逆变器变换成频率、电压均可调的三相交流电，向异步牵引电动机供电。

VVVF逆变器由两个IGBT逆变模块单元组成，一起驱动4台牵引电动机，逆变模块单元将逆变单元与制动斩波单元集成在一起。

当电网电压在1000V～1800V之间变化时，主电路都能正常工作，并方便地实现牵引—制动的无接点转换。

2、车辆主要技术参数牵引性能（在定员AW2情况下，车轮半磨耗状态，在干燥、清洁平直轨道上，额定电压DC1500V时），平均加速度为：平均启动加速度(0～36km/h)≥1.0m/s2平均加速度(0～80km/h) ≥0.6m/s2平均加速度(0～100km/h) ≥0.4m/s2制动性能（在定员AW2载荷情况下，在干燥、清洁平直轨道上，列车从最高运行速度100km/h到停车），平均减速度为：平均全常用制动减速度(100km/h～0包括响应时间) ≥1.0 m/s2平均快速制动减速度(100km/h～0包括响应时间) 1.3 m/s2平均紧急制动减速度(100km/h～0包括响应时间) 1.3 m/s2列车纵向冲击率：≤0.75m/s3制动计算粘着系数值≤0.15最高运行速度： 100km/h平均旅行速度：≥37km/h3、系统特点电气牵引系统充分利用轮轨粘着条件，并按列车载重量从空车AW0到超员载荷AW2范围内自动调整牵引力的大小，使列车在空车AW0至超员载荷AW2范围内保持起动加速度基本不变，并具有反应迅速、有效可靠的粘着利用控制和空转保护。

地铁车辆直线电机牵引系统故障的应对探讨1. 引言广州地铁现有两条运营线路使用直线电机牵引系统的L型车，L型车地铁列车在车厂采用受电弓受流，在正线采用集电靴受流，直线电机牵引。

牵引力由电机的定子与安装在轨道中央的感应板之间的电磁力产生，与粘着系数无关。

在牵引能力方面，具有爬坡能力强、可实现径向转向架、粘着系数小、振动和噪声小等特点，能较好的适应广州地铁运营线路在市区运行线路长、区间线路弯道多曲线半径小、高架线路爬坡要求高等特点。

在此，探讨广州地铁5号线直线电机的车辆牵引系统故障情况下的应对措施。

2 牵引系统故障的类型、影响及相应的应对措施探讨2.1 牵引故障类别VVVF(牵引逆变器)电源控制开关跳闸 (VVVF电源1(VFCB 1)或者VVVF电源2(VFCB2)跳闸)。

2.1.1 故障现象(1)司机主页：显示相应VVVF(牵引逆变器)断闭(显示灰色)。

(2)列车出现保压制动不能缓解，无法动车。

(3)直线电机地铁车辆保压制动的缓解与施加由该节车的VVVF控制。

保压制动指令为高电平，一列列车的四个VVVF中，有一个发出保压制动施加的指令，整列列车的保压制动便会施加，VVVF发出保压制动缓解指令的条件是VVVF检测到牵引电流。

2.2 牵引故障的应对措施调度控制中心的应对措施是维持列车进站后，组织司机检查B／C两车二位端开关控制屏的相应VVVF是否跳闸，若无跳闸或复位不成功，尝试按下单元切除按钮UCOS，重新分合高速断路器即可牵引动车。

若不能缓解，打下故障单元车的VVVF电源1(VFCB 1)和VVVF电源2(VFCB2)的微动开关，动车到终点站退出服务。

若需要组织司机到现场检查VVVF电源微动开关或者打下VVVF电源微动开关，按照广州地铁运营日报统计数据，延误时间在3min左右，则需要行调控制后续一至两台客车的运行时间，以防止在故障列车处理期间，后续客车进入区间等待，影响客运服务质量。

另外，由于故障的处理需要司机到客室检查、处理VVVF电源微动开关，调度控制中心需要及时任命车站的值班站长为事故处理主任，到现场协助司机处理、维持现场乘客秩序；并组织司机做好列车的乘客广播安抚工作，带齐通讯工具后到现场进行处理，以保持中央与现场的信息同步。

地铁车辆牵引电气技术及故障简析摘要：如果地铁牵引系统的参数不匹配，很容易导致牵引系统交流侧和DC 侧的电压和电流剧烈振荡。

如果振荡太严重，可能会关闭变流器的保护，从而降低牵引系统的可靠性和安全性。

因此，为了提高输电系统的稳定性，我国许多学者和研究人员对其进行了深入的研究。

关键词：地铁车辆；牵引电气；电气技术；故障分析地铁已经成为城市交通系统的重要组成部分。

随着经济的发展，轨道线路的长度逐渐增加，这在很大程度上缓解了城市地面交通拥堵的现象。

如今，随着科学技术的快速发展，对地铁车辆的深入研究，地铁车辆的速度大大提高。

一、地铁列车牵引系统技术特征1.列车牵引性能的设计。

在地铁列车设计当中，牵引系统设计是一个非常关键的组成部分。

地铁车辆牵引系统的设计主要包括了两个部分，一是电制动力的设计，二是速度特性的设计，在整个设计过程中，设计人员要保证设计结果能够满足实际线路的电制动力需求以及对牵引性能的要求，从而保证其速度能够与相关技术规范相统一。

由于牵引电气系统的子部件牵引逆变器、牵引电机和转向架有着非常直接的联系，因此在进行列车牵引系统的设计中要对牵引逆变器、电机以及转向架等对接口的要求进行充分考虑，并结合实际的影响因素来选择合适的齿轮箱、联轴节，从而保证牵引系统的性能能够与整条线路的电网电压和最大电流相匹配。

2.牵引性能的仿真。

列车牵引系统的设计中，其最基础的部分就是牵引性能的仿真效果处理。

牵引性能的仿真能够通过软件对其电制动性能以及牵引性能进行模拟计算，以此来核实传动的线路和条件。

实际上，牵引系统的仿真设计还能够对列车在具有一定转弯半径以及坡度的线路上行驶，做限速处理的情况进行仿真。

在进行设计的过程中，若对其运行的牵引力、制动力、载荷等运行条件以及加速减速的电流等进行仿真，能够在一定程度上组合计算出其通过的电流、电压以及输出牵引力等，同时还能够计算出电阻功率等方面的定额数据，从而保证计算数据的可靠性，以此来强化牵引性能的设计。

地铁牵引系统供电节能优化研究摘要：地铁作为现代社会重要的交通工具，每天承载着大量的乘客。

由于地铁站之间的距离相对较短，地铁车辆在短时间内频繁停止和运行，这导致了大量的牵引耗电和无法被电网吸收的再生制动能量浪费。

传统地铁车辆通常采用制动电阻来消耗无法被电网吸收的再生制动能量，但是通过引入地面能馈装置和取消车辆制动电阻，可以显著减少能源消耗，并且降低维持隧道内温度的成本。

因此，对于此课题的研究具有重要意义。

关键词：地铁；牵引系统；供电节能；优化引言：地铁运营中频繁启动和停靠导致有大量制动能量产生，最高可达40%。

若不有效利用这些能量会造成严重的能源浪费，因此需要采取措施来有效利用制动能量。

在传统地铁的牵引系统中，再生制动能量的利用方案通常包括储能模块和制动电阻等。

尽管这些方案在一定程度上能够应用能量，但在改造成本和热量挥发方面仍然存在不足之处。

因此，有必要对再生制动能馈式节能技术进行分析，通过实现对制动能量的有效应用，以满足地铁行业可持续发展的需求。

1.地铁牵引供电系统分析地铁供电系统分为中压和直流牵引两部分。

直流牵引系统本身就有“多电源”和保护“多死区”两大特征。

多电源指的是当牵引网出现短路时，整座牵引变电所都可以通过牵引网向短路处提供电力，许多人以为是两侧供电两侧的牵引变电所向短路的地方供电，但实际上并非如此。

根据不同的需求，牵引供电体统可以采用不同的操作方式，主要有如下几种方式：一是可以正常牵引变电所的是两台机组并列运行，从而产生相同作用的二十四脉冲整流。

二是在单机操作的情况下，也能实现单机群机操作。

三是在地铁牵引供电系统中，有一种情况下，需要将两个独立的牵引变电所进行解列，才能使其不运行。

四是在正常的双向电力供应之前，有一个牵引变电站发生了故障，现在已经不在运行了。

五是当尾部牵引变电站发生故障时，则需采用单侧电源。

举个例子，当一列列车在牵引网的尽头即将起动时，其运转率小于起动时的电压，则可以通过隔离侧向电气开关，使纵行的接触网并联；这样可以让回路中的阻力减小，进而减少电压损耗。

地铁车辆牵引系统故障处理探究地铁车辆牵引系统是地铁行驶的关键部分，它负责将电能转化为机械能，从而推动列车行驶。

如果牵引系统出现故障，将会导致列车停车，延误交通，甚至影响乘客的安全。

因此，及时处理地铁车辆牵引系统故障尤为重要。

以下是一些有关地铁车辆牵引系统故障处理的探究。

第一步：确定故障类型在处理地铁车辆牵引系统故障之前，我们需要先确定故障类型。

一般来说，地铁车辆牵引系统故障可以分为电气故障和机械故障两类。

其中，电气故障包括断电、过载、短路等问题；机械故障包括轴承损坏、驱动链条松动等问题。

第二步：采取措施对于电气故障，我们应该首先检查电缆、开关、接线盒等电气元件是否损坏。

如果损坏，及时更换或维修。

同时，还需要检查电气系统的配电箱、电机、变压器等设备是否正常运行。

如果发现问题，应该及时通知地铁运营公司或具有相关维护资质的企业进行处理。

对于机械故障，我们需要首先检查转动部分是否有松动、生锈、咬合等问题。

如果有问题，应该及时进行加油润滑或更换部件，确保设备正常运行。

另外，对于驱动链条松动的故障，可以通过调整链条松紧度来解决问题。

需要注意的是，如果无法自己解决故障，最好寻求专业人士的帮助。

第三步：预防故障的发生除了及时修复地铁车辆牵引系统故障，我们还应该注意预防故障的发生。

首先，我们应该定期对设备进行检查、维护和保养。

其次，应该加强设备的运行监测，及时发现故障问题并及时处理。

此外，我们还应该改善环境条件，降低设备受损的可能性。

综上所述，地铁车辆牵引系统故障的处理需要我们先确定故障类型，然后有效地采取措施。

当然，更加重要的是预防故障的发生，确保地铁车辆牵引系统的正常运转。

地铁车辆电气牵引及控制系统研究2中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东省青岛市266000摘要:随着我国新型城市化建设进程的不断深入，如何确保城市地铁的正常经营是加快发展现代城市交通的一项重要内容。

在我国地铁正常运行过程中，其中的牵引及电力控制传动系统直接影响关系着地铁的正常运行与工作效率，只有确保地铁电气牵引及电力传动系统正常运行，才能有效确保我国地铁安全运行。

基于此，本文就地铁电气牵引与控制技术应用进行简要分析，以期有效推动我国城市交通的快速发展。

关键词：控制系统；电气牵引；地铁车辆引言:地铁系统中的电气牵引控制系统主要包括各种电气控制电路和各种电力设备等内容，通过控制电路和电力设备之间的高速协调制动作用就可以给地铁运行过程中的车辆提供大量的地铁牵引力，在这一运用过程中，电气控制技术起到关键性的作用，只有真正科学的运用电气控制，才能真正保证地铁牵引力的正常供应，而只有运用电气控制技术才能真正实现地铁运行车辆的有效高速制动。

1.现阶段我国轨道交通车辆电气牵引系统概述现阶段我国大型轨道交通车辆采用电气制动牵引技术系统主要目的是有效配合电气牵引技术。

我国城市交通轨道的供电机的方式一般都是采用直线架空供电dc1500接触网方式供电，因此在轨道上与车辆的运行相似性一般是比较高的，因此，在保证车辆运行的整个过程中在车辆行驶方式和车辆运行过程两个方面都需要进一步提升。

只有这样才可以能够真正让电气牵引技术有更好的发展。

而为了有效保障我国高速轨道交通车辆正常运行过程中具有稳定的制动牵引力，就必须采用国际牵引控制系统来加以规范。

牵引制动系统在汽车应用的发展过程中具有三点重要作用。

第一，牵引控制系统能够充分保证机车电气传动技术的恒定性，使牵引力在一定速度范围内，进一步保障了机车电气传动牵引系统技术的稳定。

第二，牵引动力系统本身能够对所有牵引力设备进行一定的约束，这主要是为了能够让我国轨道交通在不同的运行情况下能够同时达到额定的运行速度并根据不同车辆的最大负载能力分别进行自动减速调节和车辆规范性自动调节;第三，电气传动牵引系统的广泛应用还能够有效保证我国轨道交通整体运行的平衡，制定相应的牵引动力设备来源和保障保证轨道交通的运行稳定性和速度。

地铁车辆电气牵引传动控制方法研究摘要：近年来，随着地铁机车牵引控制技术的发展，对地铁车辆电力牵引传动的稳定性和可靠性提出了更高的要求，建立了固定的地铁车辆电力牵引控制模型，利用增益控制和比例控制方法分析了汽车系统动力学的理论参数，结合传动增益转向控制方法，对地铁车辆电力牵引参数进行了参数建模和运动学分析，提高了地铁车辆电力牵引传动的稳定性，根据地铁车辆电力牵引的动态理论，求解侧坠运动转向传动比的增益，防止地铁车辆侧倾，研究地铁车辆电力牵引的控制方法，在车辆动力传动系统的设计和控制等领域具有重要意义。

关键词：地铁车辆；电气牵引；传动控制；方法研究引言传统地铁牵引供电技术方案是在牵引变电所设置二极管整流机组[1]和再生电能利用装置：二极管整流机组负责牵引供电，其输出的电压波形为固定的下垂特性曲线，各牵引所的输出功率由机车位置、取流状态、线路阻抗自然分配，不受控制；列车制动时，牵引网电压升高，再生电能利用装置吸收列车的再生制动电能。

柔性直流牵引供电技术（简称柔直供电）是采用双向变流器装置[2]替代二极管整流机组和再生电能利用装置，通过一定的控制策略协同各牵引所的双向变流器装置，调节牵引所输出电压及特性，对牵引用电潮流进行实时、动态管控；提高牵引供电电压及供电能力，调节各牵引所功率分布，提高中压交流网络供电质量。

1城市轨道交通牵引系统研究1.1牵引系统简介牵引系统是地铁车辆可靠运行的关键电气系统,一旦发生问题,地铁动力来源会受到影响,将使得列车牵引制动的能力大大降低甚至牵引失败,会导致列车无法准时到站以至于造成地铁运营异常甚至停运、乘客滞留、交通拥堵等问题。

牵引系统可靠性是指在规定行车条件下,牵引系统能够在规定行车时间内正常、稳定完成列车牵引制动功能的能力。

可靠性评估是保证列车牵引系统安全、可靠运行的重要手段。

自19世纪西方国家建成现代城市轨道交通以来,电力牵引技术在地铁和新型轻轨交通中得到了广泛应用。

– 164 –设备管理·地铁车辆电气牵引系统的电气控制探讨doi:10.16648/ki.1005-2917.2020.03.146地铁车辆电气牵引系统的电气控制探讨沈琦　史志永（中车长春轨道客车股份有限公司，吉林 长春　130000）摘要： 在城市轨道交通发展过程中，地铁的稳定、安全运行有着非常重要的影响，本文主要对地铁车辆电气牵引系统的电气控制进行了探讨，首先对电气牵引系统结构特征进行了分析，然后详细介绍了电气控制的三种基本类型——牵引控制、电制动抗旨以及交流控制，希望能为大家提供有益 参考。

关键词： 地铁；车辆电气牵引系统；电气控制地铁车辆电气牵引系统主要由电力设备与控制电路等组成，经由设备与电路之间的连接作用，能够为地铁运行提供充足的牵引力，在这一运行过程中，电气控制的作用非常突出，只有严格的做好电气控制工作，才可以为地铁运行提供充足的牵引力供应，而且通过电气控制才可以对地铁车辆进行有效的制动控制。

1. 电气牵引系统的主要结构特征地铁车辆牵引系统的主要组成部分包括受电弓、高压箱、制动电阻、牵引发动机、辅助变流器以及牵引逆变器等。

其中高压箱的主要部件包括隔离开关、断高速路器以及充电装置等，由于地铁车辆的特殊性，绝大多数配置两台受电弓，以防因一台出现故障而造成牵引逆变器与辅助逆变器完全停止运行[1]。

这些受电弓能够分别向动力单元输送所需的高压电能，因此如果一台受电弓出现故障，另一台受电弓仍能保证辅助逆变器与逆变器保持正常的运行状态。

同时，牵引系统还配有牵引逆变器，支持电容器输入到逆变器中能够有效保证点电压输入性能的稳定性，并起到能量缓冲的作用。

图1　地铁车辆牵引系统地铁车辆牵引系统主要由电力设备与控制电路等组成，系统的正常运行需要以电路设备为基础，在大多数电气设备中，车辆的停放和减速都需要制动装置发挥作用，所以制动装置可以有效保证地铁稳定、安全的运行。

当前我国城市地铁车辆一般采用电阻制动、机械制动和再生制动等方式运行，机械制动的工作原理是通过空气的连续压缩发挥制动作用，电阻制动和再生制动则借助轨道电磁制动与铁路电磁铁发挥制动作用。