城市轨道交通地铁牵引传动系统

简述我国城市轨道交通系统制式分类我国城市轨道交通系统制式分类是指现役城市轨道交通系统的车辆具有的轨压和牵引制式，按牵引动力系统及同步轨距等技术指标确定，从而为规划设计及施工提供依据。

主要分为：轨距、牵引系统、操纵系统。

一、轨距分类轨距，是指在轨道交通上行驶的车辆的轮距，可分为标准轨距（1435mm）、中宽轨距（1676mm）和宽轨距（1890mm）三类。

标准轨距是指牵引力和制动力比较均衡，性能较稳定可靠的轨距；中宽轨距是指牵引力大于制动力的轨距，主要应用于跨越高差巨大的轨道上；宽轨距是指制动力大于牵引力的轨距，主要应用于紧凑型城区或轨距宽适宜的轨道上。

二、牵引系统分类牵引系统主要有交流牵引、直流牵引、不依靠轨道牵引三种，其具体分类如下：1、交流牵引包括750V、1500V和3000V三种。

2、直流牵引包括600V、750V、750V/1500V二电压、1500V/3000V二电压、1800V/2500V穿梭车、3000V和4000V六种。

3、不依靠轨道牵引的有柔性、超级柔性和自行车三类。

三、操纵系统分类操纵系统包括制动系统、速度控制系统、信号系统和车辆安全系统等几大类，当中制动系统分为空气制动、牵引线保持制动、铰接力制动、曳引力制动四个部分；而速度控制系统包括恒速、限速和牵引减速等三种方式；车辆安全保护系统则包括车门安全防护、防故障安全保护系统、检修车等系统。

四、其他系统分类还有地区的公共汽车系统、出租车系统等特殊系统，在制式分类上，也分为混合动力系统、太阳能系统、氢燃料系统等。

这些系统均受到国家、行政单位以及市民的一致支持，实施起来更为有利，在环境保护及节能减排方面发挥了积极作用。

地铁车辆永磁牵引系统与异步牵引系统的对比分析自20世纪70年代交流传动机车诞生，伴随电力电子、控制理论和信息等技术的进步，交流传动电力牵引（异步电机）系统以其优良的特性，至今已成为轨道交通领域公认的主流。

本文根据永磁牵引系统技术在地铁车辆的应用和装车试验结果，总结了永磁牵引系统与异步牵引系统在结构原理、控制和主电路等方面的差异，以及两者的优缺点对比，为牵引系统选型提供参考。

标签：永磁牵引系统；牵引电机引言长沙地铁1号线共配置23列6节编组的列车，其中前22列车牵引系统采用异步牵引电机，最后1列车牵引系统采用中车时代电气股份有限公司自主研发的永磁同步牵引电机。

2016年8月8日，经过专家评审后，永磁牵引车正式投入载客运营。

截止到2017年2月28日，永磁牵引车已载客运营超过7.4万km。

长沙地铁1号线永磁牵引车是全国首例整车采用永磁同步电机的地铁列车，为更好地了解永磁列车牵引系统的耗能情况，运营部门对试运营以来永磁牵引车和异步牵引车的能耗进行了统计和对比。

1概述轨道车辆的牵引力是由其车轮与铁轨的接触面和车轮相对车体的切向相对运动提供的。

相对运动速度的提高能使有效提供的牵引力亦增大，但相对运动速度超过某一阈值，能传递的牵引力不增反而迅速减少。

粘着特性就是指能传递的牵引力与车轮和车体的相对运动速度之间的关系。

蠕滑速度vs与车轮速度vwheel和列车速度vvehicle的关系。

2永磁同步牵引系统与异步牵引系统的对比2.1技术方案对比永磁牵引列车牵引系统主电路直流侧为架控，电路逆变侧为轴控，即同一动车的每个永磁直驱同步电机由一个单独的逆变模块控制。

在交流输出端与电机间设有隔离接触器，防止电机失控时其反电势造成的损害。

异步牵引系统主电路直流侧采用车控，交流侧采用架控，同一动车的同一转向架上两根车轴由一个逆变模块控制。

2.2设备在车辆上的布置异步和永磁同步牵引系统列车车底设备布置基本相同。

与异步相比，永磁牵引系统列车多了隔离接触器箱。

地铁的工作原理地铁是一种现代化的城市交通工具，其工作原理主要分为以下几个方面：1. 列车牵引系统：地铁通常由电力机车牵引，车辆上安装了电机、牵引变流器和电池等设备。

当列车启动时，电机将电能转化为机械能，带动车轮前进。

而电能则由牵引变流器提供，将直流电转化为交流电。

2. 线路供电系统：地铁轨道上有供电钢轨，通过导轨和接触装置与列车进行导电连接。

供电系统通常采用第三轨供电或者架空电缆供电两种方式。

第三轨供电是指将电能供给给列车的第三导电轨，而架空电缆则通过悬挂在轨道上方的电缆传送电能。

3. 信号系统：地铁系统中的信号系统用于控制列车的行驶速度、减速和停车。

信号系统主要由信号设备和信号电缆组成，其中信号设备通过信号电缆将信息传递给列车的驾驶员，驾驶员根据信号指示进行行驶操作。

4. 轨道系统：地铁轨道系统是地铁运营的基础设施，通常由两条平行的钢轨组成。

地铁车轮通过轨道与地面或者地下的钢轨接触，使列车保持在相对固定的行车轨道上。

5. 制动系统：地铁列车的制动系统用于控制列车的速度和停车。

制动系统通常分为机械制动和电气制动两种方式。

机械制动通过摩擦力减速或停车，而电气制动则通过电机反馈电能减速或停车。

6. 安全系统：地铁的安全系统主要包括列车防撞系统、火灾报警系统、紧急制动系统等。

这些系统通过传感器和控制装置，监测列车和地铁站内的情况，一旦发生紧急情况，可以及时采取相应的安全措施。

7. 车站设施：地铁车站是乘客进出地铁的重要场所，车站通常设有售票窗口、自动售票机、安检门、闸机等设施，以及候车区域、引导标识等。

这些设施旨在提供便捷的购票和乘车环境，确保乘客的安全和秩序。

综上所述，地铁工作原理涵盖了列车牵引系统、线路供电系统、信号系统、轨道系统、制动系统、安全系统以及车站设施等多个方面。

这些系统的合理运行和配合，将保证地铁的正常运营，提供高效、便捷和安全的城市交通服务。

地铁驱动原理
地铁是一种城市轨道交通工具，它的驱动原理主要包括电力驱动和牵引驱动两种方式。

电力驱动是地铁运行的主要方式之一。

地铁通过接收来自电网的电能，其中包括交流电和直流电两种形式。

在接收电能后，地铁将其转换为所需的动力，即电能转化为机械能，用于推动地铁的运行。

其中，电能的转换过程主要依靠地铁车辆上安装的电动机来完成。

电动机是地铁电力驱动的关键部件，通常采用交流异步电动机或直流电动机。

电动机通过将电能转化为机械能，产生旋转力矩，从而带动地铁车辆前进。

为了控制电动机的转速和方向，地铁车辆上还配备有变频器或整流器等装置，以确保电力驱动系统的稳定运行。

除了电力驱动外，牵引驱动也是地铁运行的一种常见方式。

牵引驱动是通过地铁车辆上安装的牵引电动机，利用通过轨道供电系统提供的电能产生牵引力，从而推动地铁车辆行驶。

牵引电动机通常采用直流电动机，在车辆上配备有牵引变流器控制系统。

无论是电力驱动还是牵引驱动，地铁车辆的驱动原理都是将电能转换为机械能，推动车辆的运行。

通过合理的电力系统设计和控制装置，地铁可以实现高速、安全、稳定的运行，为人们提供便捷的城市交通出行。

《城市轨道交通车辆及操作》题库一、填空题1、世界上第一条城市地下铁道诞生于1863年的（）。

2、北京地铁车辆经历了三次更新换代，第一代（）；第二代（）；第三代（）。

3、客室车门采用（）拉门或（）拉门两种类型。

4、车门按照安装位置的不同，有（）、（）和（）之分。

5、列车的电器部分是由（）和（）组成。

6、轨道车辆速度参数包括（）、（）、（）。

7、列车底架就是由各种（）和（）钢架组成的长方形构架。

8、我国常见的地铁列车车厢主要有三种：（）、（）和（）。

9、客室车厢一般由（）、（）、（）、（）、（）和其他设备构成的。

10、水平、垂直扶手和侧边屏风有抛光的（）材料制成。

11、按照功能，可将轨道交通车辆车门分为（）、（）、（）、（）。

12、按照车门的驱动系统，可将轨道交通车门分为（）和（）。

13、按照车门的运动轨迹以及车体的安装方式可分为（）、（）、（）和（）。

14、客室塞拉式车门主要有客室（）塞拉门和客室（）塞拉门两种。

15、客室端门有（）和（）两种。

16、驾驶室侧门通常采用（）或（）。

17、车钩缓冲装置由（）、（）、（）和（）构成。

18、车钩可分为（）、车钩和（）车钩。

19、连接式车钩按照牵引联挂装置的连接方式可分为（）、（）和（）三种。

20、全自动车钩有（）、（）和（）3种状态。

21、解钩有两种方式进行，一种为（）解钩，另一种为（）解钩。

22、转向架是车市轨道交通车辆的重要走行部件，安装在（）与（）之间。

23、转向架根据是否装有动力设备分为（）转向架和（）转向架。

24、一系悬架提供的是（）和（）之间的连接。

25、二系悬架提供的是（）和（）之间的连接。

26、城市轨道交通车辆制动方式一般有（）和（）制动两种。

27、螺杆式空气压缩机的工作过程分为（）、（）和（）三个阶段。

28、空气制动系统按其作用原理的不同，可以分为（）制动机、（）制动机和（）制动机。

29、EP2002制动控制系统是由（）公司研制生产的。

30、常用制动方式为再生制动、电阻制动和空气制动，在制动过程中，他们分为（）、（）和（）制动。

直流牵引系统的名词解释直流牵引系统是一种重要的轨道交通系统，广泛应用于地铁、有轨电车和高速铁路等领域。

本文将对直流牵引系统涉及的一些主要名词进行解释和探讨，以帮助读者更好地了解这一技术。

1. 直流牵引系统直流牵引系统是一种利用直流电源供电的电力传动系统。

它由供电系统、牵引变流器、牵引电动机和传动装置等组成。

直流牵引系统主要包括牵引系统和辅助系统两个部分。

其中，牵引系统负责将电能转化为机械能，使车辆运行；辅助系统则提供车辆辅助功能，如照明、空调和紧急制动等。

2. 牵引变流器牵引变流器是直流牵引系统中的关键设备之一。

它将交流电源转换为直流电源，供给牵引电动机。

牵引变流器的主要功能是控制电机的速度和扭矩输出，以满足车辆的运行需求。

常见的牵引变流器类型有晶闸管变流器和现代化的高压脉宽调制变流器。

3. 牵引电动机牵引电动机是直流牵引系统中实现电能转化为机械能的核心部件。

它通常采用直流串联电动机或直流复合电动机。

牵引电动机具有高效率、可靠性强和扭矩特性好等优点，能够提供足够的动力驱动车辆运行。

4. 传动装置传动装置是直流牵引系统中的另一个重要组成部分。

它通过传递电动机的扭矩，将能量转化为轮轴的旋转力，推动车辆前进。

传动装置通常包括齿轮传动和转向架等，能够通过合理的设计提高传动效率和系统性能。

5. 制动系统制动系统是直流牵引系统中保证车辆行驶安全的关键部件。

它可以分为常用制动和紧急制动两种。

常用制动通过减速装置将动能转化为热能来实现制动，通常由电动制动和机械制动组成。

紧急制动则通过电气或气动系统来迅速停止车辆，保障乘客和车辆的安全。

6. 供电系统供电系统是直流牵引系统的能源来源。

它通常由供电网、变电站和接触网等组成。

供电网将电能输送到变电站，经过变压器等设备进行处理后，通过接触网供给给车辆的牵引电动机。

供电系统对于保证直流牵引系统的稳定运行和可靠供电至关重要。

总结：直流牵引系统是现代轨道交通系统中广泛采用的一种电力传动技术。

城市轨道车辆制造与维护，与城市轨道交通车辆应用技术一、城市轨道车辆制造与维护：是指生产和维护城市轨道交通系统中使用的列车和相关设备的工作。

这些车辆包括地铁、轻轨、有轨电车等。

1、制造方面：（1）设计：城市轨道车辆的制造从设计阶段开始，需要考虑列车的乘客容量、车厢结构、动力系统、通风空调、安全系统等方面的要求。

（2）材料选择：选择适合车辆制造的材料，如钢铁、铝合金等，并进行质量控制以确保车辆的强度和安全性能。

（3）生产流程：制造过程涉及组装、焊接、涂装等环节，需要严格按照工艺规范进行操作。

（4）系统集成：将各个部件组装到一起并进行调试，确保车辆的正常运行和安全。

二、维护方面：（1）定期检查：对城市轨道车辆进行定期的检查和维护，包括车体、轮对、制动系统、门系统、电气设备等的检修和更换。

（2）故障排除：及时响应车辆故障报警，并进行相应的修复工作，以确保车辆正常运行。

（3）清洁保养：对车辆进行清洗、消毒和内部环境的维护，保持乘客舒适和卫生。

二、城市轨道交通车辆应用技术：包括但不限于以下几个方面：1、制动系统：包括机械制动、电制动和再生制动等技术，以确保列车的安全停车和减速。

2、牵引系统：采用直流或交流传动，驱动列车正常运行。

信号与通信系统：确保车辆之间和车辆与控制中心之间的信息传输和联络，以实现线路通过和列车调度。

3、车辆控制系统：通过计算机控制车辆的加速、减速和制动，提高运行效率和乘坐舒适度。

4、车载安全系统：包括火灾报警系统、紧急制动系统、摄像头监控等，确保乘客和车辆的安全。

5、车内设施与舒适性：为乘客提供舒适的座椅、空调、信息娱乐等设施，提升乘坐体验。

绪论一、城市轨道交通车辆电气系统就像人的心脏和神经系统对于人体的作用一样，城市轨道交通车辆的电气系统直接影响着车辆运行的可靠性、舒适性、安全性和经济性等。

城市轨道交通车辆电气系统由电力牵引供电系统供电，电能从直流牵引变电所经馈电线、接触网(架空式1500V或接触轨式750 V )输送给电动列车，再从电动列车经钢轨、回流线流回直流牵引变电所，如图0.1所示。

城市轨道交通车辆电气系统是一个统一的总体，车辆从接触网获得电能，由牵引电动机将电能转变为机械能而驱动车辆运行。

采用电传动技术的城轨电动列车，为了实现能量的传输与变换，电气系统不可缺少的硬件设备有三个部分:①高压设备，包括受电弓…第三轨受流器)、高速断路器、防止大气过电压的装臵(如避雷器、放电间隙)和电流检测装臵。

这部分设备的基本功能是保证通过触网(轨)动态接触，使电动车组从牵引变电所获得可靠供电。

②变流设备，主要包括直一交逆变器，以及相关的附加设备。

如通风机、压缩机、泵等。

它们的任务是实现电能形式的变换。

以满足变频变压的要求。

③转向架中的机电能量变换装臵。

也就是牵引电动机。

一般地.在转向架中还装力的传递机构。

如齿轮减速器、万向节空心轴传递装臵等，直线电机牵引系统除外。

二、城轨动车电力驱动用于干线铁路机车车辆与城轨动车车辆的电机，通常称之为牵引电机。

它包括驱使机车或动车行驶的牵引电动机及供给牵引电动机电能的主发电机和其他辅助用电设备牵引电动机有许多类型.如直流牵引电动机、脉流牵引电动机、单向整流子牵引电动机、交流异步旋转牵引电动机、交流同步旋转牵引电动机、直线异步电动机及直线同步电机等。

早期的城市轨道交通车辆中应用较广泛的是直流牵引电动机，因为其具有优良的牵引和制动性能。

而调节端电压和励磁电流，就可以方便地进行调速。

但是，直流牵引电动机的换向器结构尚存在一些缺点:电机换向困难和电位条件恶化、结构复杂、工作可靠性较差、制造成本高和维修麻烦。

特别是在高电压大功率时，换向变得困难，电位条件恶化，使电机的工作可靠性降低。

上海地铁13号线列车牵引电传动系统设计作者：黎博闻陈新溅陈超录史熹来源：《科学与财富》2016年第28期摘要：简述自主知识产权上海地铁13号线列车牵引电传动系统的基本参数和性能要求，阐述了列车牵引电传动系统的牵引/电制动特性、性能计算和线路运行仿真、主电路结构、列车牵引控制系统的设计思路和技术特点。

关键词：牵引电传动系统；性能计算；线路运行仿真0 引言上海地铁13号线列车是由6节车编组的交流传动列车，其中牵引电传动系统为国内完全自主研发，其核心技术具有完全自主知识产权。

下面对其牵引电传动系统设计进行介绍。

1 车辆参数及性能要求1.1 车辆基本参数上海地铁13号线列车采用受电弓受电方式，供电电压为C1500V（DC1000～1800V），轮径为840/805/770mm（新轮/计算用轮径/全磨耗轮径），列车的基本配置为6 辆车编组（–Tc * Mp * M = M * Mp * Tc–），包括4辆动车和2辆拖车，列车编组示意图如图1所示。

1.2 列车动力性能要求定员（AW2）情况下，在干燥平直线路上，车轮半磨耗状态（轮径Φ805mm），额定电压DC1500V供电时，列车平均加速度为：列车从0加速到40 km/h：≥1.0m/s2列车从0加速到80 km/h：≥0.6m/s2制动性能（在超员AW3载荷情况下，在平直干燥线路上，车轮半磨耗状态（轮径Φ805mm），列车在最高运行速度80km/h时，从给出制动指令到停车，平均减速度为：最大常用制动：≥1.0m/s2紧急制动：≥1.3m/s2列车纵向冲击率：≤0.75m/s3最高运行速度： 80km/h平均技术速度：≥50km/h平均旅行速度：≥35km/h电制动能力：列车制动方式采用电力再生制动与空气制动混合运算的控制方法，优先充分发挥电力再生制动的作用以减少闸瓦的磨损和节省电能。

当电力再生制动不足或失效时，由空气制动补足或替代。

1.3 列车故障运行及坡道救援能力要求列车在各种负载状态下，当损失1/4牵引动力时，列车仍然可以在38‰的坡道上起动，并能以正常运行方式往返一个全程。