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1、 È第5期研究报告地铁列车制动电阻的种类及优化设计1,2111李友瑜杨守焕阳吉初刘能文(1.株洲联诚集团有限责任公司,412001,株洲;2.湘潭大学机械学院,411105,湘潭第一作者,工程师)摘要介绍了地铁列车制动电阻的种类、结构型式及各自因此本文对此进行了归类说明,以便于地铁设计时的优缺点。通过一种制动电阻的计算及设计实例,说明了制作为参考。另外,若不对其进行优化设计,设计的制动电阻的优化设计过程,并对制动电阻的优化设计方向进行动电阻要么盈余度太大造成投资浪费,要么达不到了简要分析。散热要求导致烧损,或者
2、因结构设计不合理会导致关键词地铁;制动电阻;优化设计很多故障的发生。因而,在制动电阻设计时必然要中图分类号U270.355考虑对其进行优化设计。TypesofMetroBrakingResistorandOptimalDesign1地铁列车制动电阻的种类LiYouyu,YangShouhuan,YangJichu,LiuNengwen1.1按制动电阻冷却形式分类AbstractInthispaper,thetypesofmetrobrakingresistor,theirconfigurations,advantag
3、esanddisadvantagesarein制动电阻在消耗列车多余的再生能量时,其产troduced.Acalculationandtheoptimaldesignofbraking生大量的热能必需散发到大气中去。因此,若不能resistorispresented,andthedirectionofbrakingresistor采取有效的散热手段,制动电阻产生的热能将聚集developmentisbrieflyanalysedaccordingtothedesign在制动电阻内部,在很短的时间内就足以导致制动process
4、.电阻烧损。按冷却形式,制动电阻可分为强迫通风Keywordsmetro;brakingresistor;optimaldesign冷却型制动电阻和自然通风冷却型制动电阻两类。FirstauthorsaddressZhuzhouLinceGroupCo.,Ltd.,1.1.1强迫通风冷却型制动电阻412001,Zhuzhou,China强迫通风冷却型制动电阻的结构一般为一组或数组制动电阻元件封闭在一个通风风道内;风道的地铁客车的运行特点是站距短,列车运行密度一端安装有一台风机,另一端通向大气;电阻带平行高,起制动频
5、繁,制动减速度大。具有控制精确、制于通风方向布置,以利于减小风阻和提高散热效率。动平稳、节能等优点的再生制动已经在地铁的客车此种制动电阻的显著优点是结构紧凑、体积小、中得到广泛的应用。根据国内外轨道交通的运营经重量轻,便于在车辆上安装而不占用过多的设备安验,地铁再生制动产生的反馈能量一般为牵引能量装空间,因而适用于安装空间有限而制动功率较大的20%及以上。这些再生能量除了按一定比例(根的情况。但由于其需要一台用于散热的风机,必然据列车行车密度和区间距离的不同而异)被其他相会增加列车的能量消耗和噪声;另外,为确保通风正邻列车吸收
6、利用外,剩余的很大一部分能量如不能常、防止制动电阻烧损,还必须安装风压监控及温度被消耗或回收,将导致地铁直流电网电压大幅度升监控装置。因此,虽然其初期投资成本在各种制动高,会威胁牵引电网及列车行车安全。电阻中是最低的,但长期应用成本较高。虽然国内外进行了一些列车再生能量回收技术1.1.2自然通风冷却型制动电阻的研究和应用实践,如超级电容、飞轮等,但这些技自然通风冷却型制动电阻的结构一般为一组或术目前还属起步阶段,尚无法大量应用。在这些技数组制动电阻元件布置在一个相对开放(满足基本术取得实质性突破前,多余的再生制动能量仍将以的
7、外部防护要求)的框架内;电阻带垂直于地面布置电阻消耗为主。以利于空气自然对流换热。虽然制动电阻的结构简单、技术成熟可靠,但目由于不需要风机进行通风散热,不需要额外的前国内外的资料尚没有对各种制动电阻进行总结。能量消耗,而且由于其结构最为简单,故障率很低,!49!研城市轨道交通究2010年不需要额外的监控装置,因此长期应用成本较低。时相邻列车运行于同一牵引变电所供电范围内且处但由于其采用自然通风冷却,必然需要很大的空间于牵引工况,可最大限度利用再生制动能量,减少制布置电阻带,且质量大,因而只适用于制动功率较小动电阻上的电能
8、消耗,从而可选择功率、体积更小的且具有足够设备安装空间的场所。此外,此种制动制动电阻,以降低制动电阻采购和使用成本。电阻为增加电阻带热容量,电阻带使用量也大大增例如,某地铁线路由于大部分位于人口稠密的加,初期投资成本也因而大大增加。繁华地段,人流量较大,为了减少建设成本同时减
