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摘要:目前,日益增长的经济发展,促使了城市化进程逐步加快,交通运输的问题越来越值得人们的重视。地铁牵引技术有着缓解城市交通压力的重要枢纽作用。而当前的地铁牵引功率模块测试系统设计方面还大量依赖着进口的产业,使得国内的地铁设备购置等费用产生了极大的经济消耗,造成了我国轨道交通行业无法健康发展,也使得我国这方面的核心技术无法得到大幅度的提高。所以,我国当前应当更加注重轨道交通设备的国产化生产研发,实现系统设计与产品设施装备的自主供给,从而降低对于轨道交通发展所需要费用的经济成本,而牵引传动系统是轨道车辆的核心技术部件,对其有效的功率模块测试系统设计也是必不可少的。正是由于我国的国产化技术研究起步较晚,基础技术还处于落后的阶段,国内自主设计与生产化水平还需要得到进一步的提高。所以本文主要对于轨道交通车辆的牵引系统的功率模板测试系统设计进行研究探析。
关键词:轨道交通行业;地铁车辆;牵引传动系统;功率模块测试系统设计
经济的飞速发展,离不开交通運输的便利,而当前城市化进程的不断深入,导致了交通运输压力逐渐加重,全世界都在研究如何去解决交通运输所带来的难题,而其中最为显著也是最为重要的有效措施就是发展轨道交通行业。轨道交通已经成为了我国各大城市的有效交通方式,对于部分地方来说,分担的城市交通量已经占据了50%以上,有的地方甚至以及达到了90%以上。由于轨道运输交通所带来的各项优秀特点,如便捷安全、可靠性强、运输稳定,都使得它拥有着可以优化城市空间结构、发展城市经济、缓解城市交通压力等重要作用。所以近年来在国家大力的政策推动下,我国也设立了多项研究课题,争取将长期依赖进口产业的情况得到更改,使我国的国产技术尽快推进到地铁车辆交通运输上面,使得牵引功率模块测试系统的设计可以得到优化及自主创新。
一、地铁牵引系统的控制技术
想要去自主研发设计地铁牵引功率模块测试系统,首先就需要去进一步了解地铁牵引系统的关机控制技术,从而掌握各项指标,设计出合格的测试系统。
下图所示的就是地铁牵引系统关机控制技术的基本组成构图,其主要构成的部位有四个方面:牵引系统的电机、牵引变流器、牵引传动控制系统以及轨道车辆逻辑控制系统(TCU)。这套牵引系统的牵引变流器的直流电压来源,需要了解我国目前的地铁供电机制:主要有以北京为北方地区所代表使用的DC750V供电机制,这个供电极致可以允许电压的波动范围维持在DC500到900V;而南方地区的代表广州主要使用的是DC1500V的供电机制,电波波动的允许范围可以维持在DC1000到1800V,下图所示也正是这一牵引系统构图,这种供电机制如今已经成为当前地铁牵引系统交流器所使用的主流模式。
而从主电路的扩展角度进行分析,当前地铁牵引系统的控制技术还存在着硬件结构以及元器等设计较为简单的问题,与当前车辆交通运行复杂,牵引器变流功率较大等情况产生冲突,对于地铁运行时候的稳态以及车辆运行时的安全性、稳定性、当代的节能环保政策等都无法取得较为满意的结果,因此地铁牵引功率模块测试系统的设计就显得极其重要,有助于克服当前地铁牵引系统在控制技术方面的诸多难题。
二、地铁牵引功率模块测试系统的设计
地铁牵引功率模块测试系统的设计离不开对于地铁当前机制特性的了解。一般来说需要了解,列车的重量、轮向架参数、加速度要求、接速度要求运行速度、供电条件等进行设计。
1.列车的重量如图所示,同时要注意每位乘客的平均重量应该按照60千克每人来进行计算:
2.转向架参数需要考虑新轮径840mm,半磨损轮径805mm,全磨损轮径770mm,齿轮传动比6.9.
3.加速度则要求地铁在平直干燥的轨道上,需要额定电压DC1500V,轨道车轮处于半磨损时需要考虑的平均加速度数据为,冲击极限速度为0.75m/s3,平均初始加速度需要大于等于1.0m/s2,平均加速度则需要大于等于0.6m/s2.
4.对于接速度的要求则是在与加速度相同要求的情况下,电制动减速度需要达到大于等于1.0m/s2。
5.对于运行速度则需要列车的最大运行速度保持80km/h,构造速度需要维持90km/h。
三、结论
轨道交通系统中,地铁交通运行时不可缺少的重要组成部分,也是技术相对较为重要的研究设备。当前我国依赖进口的地铁设备,不利于我国交通行业的快速健康发展成长,更不利于我国的核心技术手段的提高。而目前的一些核心技术一直掌握在欧美国家的手中,国内各方面的科研程度相对落后,所以更需要我国开始重视当前轨道交通产业的研究与分析,早日实现国产品牌与技术上的自主供给,只有掌握了核心自主技术产权的发展,才能真正带动我国交通行业的发展,对此,重视我国的核心国产技术研发,刻不容缓。
参考文献:
[1]赵雷廷. 地铁牵引电传动系统关键控制技术及性能优化研究[D].北京交通大学,2014.
[2]孙显泽. 地铁车辆牵引传动系统自主化研究[D].大连交通大学,2017.
[3]肖莹. 能馈式牵引供电装置在地铁供电中的应用研究[D].华南理工大学,2011.
[4]陈昆灿. 地铁牵引变断路器在线监测系统的设计与开发[D]. 北京交通大学, 2010.
(作者单位:苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司)
关键词:轨道交通行业;地铁车辆;牵引传动系统;功率模块测试系统设计
经济的飞速发展,离不开交通運输的便利,而当前城市化进程的不断深入,导致了交通运输压力逐渐加重,全世界都在研究如何去解决交通运输所带来的难题,而其中最为显著也是最为重要的有效措施就是发展轨道交通行业。轨道交通已经成为了我国各大城市的有效交通方式,对于部分地方来说,分担的城市交通量已经占据了50%以上,有的地方甚至以及达到了90%以上。由于轨道运输交通所带来的各项优秀特点,如便捷安全、可靠性强、运输稳定,都使得它拥有着可以优化城市空间结构、发展城市经济、缓解城市交通压力等重要作用。所以近年来在国家大力的政策推动下,我国也设立了多项研究课题,争取将长期依赖进口产业的情况得到更改,使我国的国产技术尽快推进到地铁车辆交通运输上面,使得牵引功率模块测试系统的设计可以得到优化及自主创新。
一、地铁牵引系统的控制技术
想要去自主研发设计地铁牵引功率模块测试系统,首先就需要去进一步了解地铁牵引系统的关机控制技术,从而掌握各项指标,设计出合格的测试系统。
下图所示的就是地铁牵引系统关机控制技术的基本组成构图,其主要构成的部位有四个方面:牵引系统的电机、牵引变流器、牵引传动控制系统以及轨道车辆逻辑控制系统(TCU)。这套牵引系统的牵引变流器的直流电压来源,需要了解我国目前的地铁供电机制:主要有以北京为北方地区所代表使用的DC750V供电机制,这个供电极致可以允许电压的波动范围维持在DC500到900V;而南方地区的代表广州主要使用的是DC1500V的供电机制,电波波动的允许范围可以维持在DC1000到1800V,下图所示也正是这一牵引系统构图,这种供电机制如今已经成为当前地铁牵引系统交流器所使用的主流模式。
而从主电路的扩展角度进行分析,当前地铁牵引系统的控制技术还存在着硬件结构以及元器等设计较为简单的问题,与当前车辆交通运行复杂,牵引器变流功率较大等情况产生冲突,对于地铁运行时候的稳态以及车辆运行时的安全性、稳定性、当代的节能环保政策等都无法取得较为满意的结果,因此地铁牵引功率模块测试系统的设计就显得极其重要,有助于克服当前地铁牵引系统在控制技术方面的诸多难题。
二、地铁牵引功率模块测试系统的设计
地铁牵引功率模块测试系统的设计离不开对于地铁当前机制特性的了解。一般来说需要了解,列车的重量、轮向架参数、加速度要求、接速度要求运行速度、供电条件等进行设计。
1.列车的重量如图所示,同时要注意每位乘客的平均重量应该按照60千克每人来进行计算:
2.转向架参数需要考虑新轮径840mm,半磨损轮径805mm,全磨损轮径770mm,齿轮传动比6.9.
3.加速度则要求地铁在平直干燥的轨道上,需要额定电压DC1500V,轨道车轮处于半磨损时需要考虑的平均加速度数据为,冲击极限速度为0.75m/s3,平均初始加速度需要大于等于1.0m/s2,平均加速度则需要大于等于0.6m/s2.
4.对于接速度的要求则是在与加速度相同要求的情况下,电制动减速度需要达到大于等于1.0m/s2。
5.对于运行速度则需要列车的最大运行速度保持80km/h,构造速度需要维持90km/h。
三、结论
轨道交通系统中,地铁交通运行时不可缺少的重要组成部分,也是技术相对较为重要的研究设备。当前我国依赖进口的地铁设备,不利于我国交通行业的快速健康发展成长,更不利于我国的核心技术手段的提高。而目前的一些核心技术一直掌握在欧美国家的手中,国内各方面的科研程度相对落后,所以更需要我国开始重视当前轨道交通产业的研究与分析,早日实现国产品牌与技术上的自主供给,只有掌握了核心自主技术产权的发展,才能真正带动我国交通行业的发展,对此,重视我国的核心国产技术研发,刻不容缓。
参考文献:
[1]赵雷廷. 地铁牵引电传动系统关键控制技术及性能优化研究[D].北京交通大学,2014.
[2]孙显泽. 地铁车辆牵引传动系统自主化研究[D].大连交通大学,2017.
[3]肖莹. 能馈式牵引供电装置在地铁供电中的应用研究[D].华南理工大学,2011.
[4]陈昆灿. 地铁牵引变断路器在线监测系统的设计与开发[D]. 北京交通大学, 2010.
(作者单位:苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司)