轨道交通电气传动系统技术发展应用

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1、轨道交通电气传动系统技术发展应用　　【摘要】文章首先简述了轨道交通的概述，结合传动系统应用特点，对电气传动系统进行了综合评价，并介绍了电力传动系统的控制方法，从而展示电气传动系统技术在轨道交通中的作用。【关键词】轨道交通，电气传动，发展应用中图分类号：C913文献标识码：A一、前言我国轨道交通的电气传动系统技术在轨道交通发展中起到了很大的作用，只有在轨道交通中加强电气传动系统技术的应用，对轨道交通的电气传动系统技术发展应用进行分析，才能够促使电气传动系统技术的作用得到更大的发挥。二、轨道交通的概述近年来，城市轨道交通进入了高速发展阶段，路网运营安全影响因素众多，运营风险增

2、大，尽管如此，轨道交通在城市交通中的作用还是巨大的。首先轨道交通大都采用与地面隔离的线路设备，运行准点性好、吸引力较其他公共交通方式大得多。其次，轨道交通容量大，载客量大。以北京为例，北京地铁总长53km，不到全市总里程的5%，但其承担的客运分担率达全市总客运量的15%以上。8城市交通系统的建设与发展要充分考虑城市经济的可持续发展，这一点已被发达国家的经验所证实。目前，发达国家的轨道交通系统的建设已经走在了世界的前列，即使是在极力倡导道路运输的美国，其近年轨道交通系统的建设也取得了很大成就。同时，随着客流负荷量的提高，路网规模不断扩大，运营过程中随之产生的安全隐患不断增多

3、，运营安全管理工作难度增大。城市轨道交通安全的含义很广泛，涵盖了乘客乘车的全过程。在乘客乘车途中，城轨公司应对乘客的人生，财产安全负责。因此，制定和完善安全制度、应急措施预案也是城市轨道运营公司的重要工作之一。三、传动系统应用特点1、牵引、制动特性 8轨道运输装备的牵引、制动特性是其最基本、最重要的性能，是运输装备设计首要考虑的重要因素之一，它包括了运输装备的持续运行速度、最高运行速度、牵引、制动力特性以及装备的加速性能，以满足铁路运输的需求。在轨道运输装备减速制动时通常优先采用再生制动，将电机回馈的电能通过变流装置回馈给电网，达到绿色环保节能的目的。在系统研究

4、与实际工程应用中，采用高功率密度变流装置、变压器、牵引电机和直接转矩控制等先进电机控制策略，在实现对电机的牵引、制动特性准确控制的同时，获得毫秒级的转矩阶跃动态响应性能。 2、轮轨关系 轮轨粘着条件是指轮轨之间的自然粘着特性，它决定了运输装备所能发挥的最大牵引、制动力，是制约运输装备性能的关键因素之一，对于大功率货运机车而言显得尤为重要。试验表明，轮轨粘着特性不仅自身具有显著的非线性特征，而且在不同的气候条件、轨道曲线半径和轨面清洁度时也截然不同，表现出强烈的随机性和易变性。在各种千差万别的轮轨粘着条件下，怎样使运输装备输出的牵引力尽量逼近当前轮轨粘着

5、条件所容许的最大牵引力是粘着利用控制的主要任务，在理论研究与工程应用中采取了独创的、先进的自适应粘着控制策略，采用线性系统理论，通过对牵引力的测量与计算，间接地获取粘着特性曲线斜率，实现最佳粘着利用。 3、弓网关系 采用电力牵引的轨道运输装备，在运行时需从接触网取电、转换成机械能驱动列车运行，或者将列车动能转化成电能、在实现列车制动的同时向电网回馈能量。牵引系统必须与电网友好匹配。即：低干扰电流、高功率因数、4QS运行等。4、功率流密度 8轨道车辆车裁设备对体积、重量有非常高的苛求，需不断追求变流装置更高的功率流密度。由IGBT器件组成的单模

6、块容量从最初的400kVA 到如今1600kVA (在7200 kW电力机车上大批量使用)，如采用最新6500V元件可达到2000kVA，采用IGCT器件模块容量可达到9MVA。5、电磁兼容性要求高 电磁兼容性指设备或系统在电磁环境中能正常工作，且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。对于低压小功率的变流应用场合这个问题不突出，但在功率通常都在MW级以上的大功率牵引系统领域，由于体积、空间的限制，强弱电共存，且强弱电设备共用一个接地点，通常控制装置与高压开关器件相邻布局，辐射干扰和传导干扰等电磁干扰问题非常突出，也成为

7、大功率牵引变流及控制技术的一个关键应用难题。 在不断探索与应用中，掌握了接地抗干扰技术、屏蔽抗干扰技术、磁场屏蔽技术等来改善牵引系统本身的电磁兼容性，以提高抗外部干扰的能力，有效的减小对外界生物的辐射污染。通过主电路合理的布线设计来提高弱电信号的抗干扰能力，同时采用诸如优化的脉宽调制技术等先进的控制方式，有效抑制电流谐波带来的干扰问题；通过长期的经验积累，良好的EMC实验条件，严格的EMC试验，形成了EMC工程技术能力。 6、环境条件 8轨道牵引传动设备的现场应用环境条件非常恶劣，振动与冲击、环境