地铁车辆牵引电气技术及故障简析

摘 要：我国地铁车辆的牵引系统是轨道交通车辆集成创新的核心部分之一，目前在已有的技术水平上结合外来资源，并将创新的牵引系统技术不断的应用到实际车辆当中，同时在此基础上不断创新和摸索，以此来提高我国的牵引电气技术水平。而一旦轨道交通车辆牵引系统出现故障，其日常维修工作的难度相对较大，因此在进行故障处理和日常维修当中要不断的分析其技术特征，从而准确的判断故障问题，来提高牵引系统的维护效果和效率。本文简析了地铁车辆牵引电气技术和故障处理。

关键词：地铁车辆；牵引电气系统；技术特征

1 地铁列车牵引系统技术特征

1.1 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。

1.2 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。

1.3 牵引主要功能的设计

在进行列车牵引系统性能设计时，需要关注的几个主要功能包括：驾驶模式的设计、如何发出牵引和制动指令、电空制动转换控制、控制电压电流、牵引系统安全、监控设备以及故障处理等功能。

1.4 牵引系统集成设计接口管理

牵引系统的设计当中，其最关键和重要的部分就是其系统集成设计的接口管理。在进行设计时，设计人员需要保证各子系统接口的设计能够相匹配，并要对其接口进行有效的管理，这样才能够保证系统集成后的控制和协调，才能保证牵引系统的质量，以此来提高牵引性能的水平，完善列车的牵引性能，从而提高牵引的技术应用效果。

1.5 牵引系统性能实验

在牵引系统设备正式装车之前，要通过试验台对其各个组合进行性能试验，保证其各个元素在系统中的执行效果，从而保证牵引电机的各项指标能够符合相关的标准，保证车辆能够达到规定的行驶速度。对牵引设备进行检测试验能够检测其性能是否达标，同时还能够保证其加速度和减速度能够达到相关标准，确保列车的兼容性能够满足要求，从而提高其使用性能。

2 牵引系统接口设计控制与管理

2.1 电机基频等效电路分析

首先，电机基频等效电路分析要先明确电机参数以及电路图，并根据电机供应系统的特点来进行整合与深入的分析，从而保证其能够达到电机牵引以及电制动特性的要求。其次，电机的基频等效电路分析要以典型的开关输出数据为一级，同时结合电机供应系统的性能对电流以及电压的变化来进行开关频率的控制。在列车行驶的过程中通常存在着低速行驶噪音变化的现象，因此在启动列车之后要掌握好奇脉冲频率，并且要根据电机的操作流程来合理的判断应用结果。

2.2 牵引电机检验

牵引电机在正式投入实际应用前要做好检验工作，其检验工作主要是以机械的应用标准为依据来对其超速、噪声以及振动进行检测试验，从而保证其性能。

2.3 牵引性能分析

在测定列车牵引性能的过程中要对其车速的基本性能进行充分的考虑，要记录并掌握车辆的行驶时间与速度的关系，同时要做好实际的测量工作。此外还要将车辆的速度控制在一个合理的范围内，通常为平稳运行。需要注意的就是列车的冲击要符合合同的规定，不能够超过既定的指标。

3 车辆牵引系统需要注意的问题

3.1 故障时采取必要的技术措施

掌握故障车辆的实际情况是在实施牵引之前需要做好的准备工作。在实施牵引的过程中要根据其牵引系统的工作原理以及结构特点来对车辆进行牵引时可能会产生的影响以及后果进行深入的分析，并在分析结果的基础上采取部分必要的技术措施，从而避免车辆在进行牵引时再次遭到破坏。就比如说在变速器两个档位同时发生乱档故障时就是要先拆掉传动轴和半轴，在牵引时还不能够启动发动机，把保证其齿轮处于静止的状态，若盲目进行牵引就一定会打坏变速器的齿轮，导致变速器壳开裂的现象。也就是说在进行牵引故障车辆的过程中要根据实际的故障情况来采取必要的技术措施，以此来避免出现机械事故，同时避免对车辆造成再次破坏。此外，在进行牵引时要做好各项检查和准备工作，从而保证作业的安全性。

3.2 加强对地铁转向架的检修和保养，定期对有关人员进行技术培训

地铁的牵引系统常常发生故障，导致其出现故障的主要原因就是未落实后期的检修以及保养工作。在牵引系统当中，只有做好了后续的保养与检修工作才能够避免地铁牵引系统频繁出现故障而导致运营安全的问题再次出现，同时还能够有效的延长牵引系统的使__用寿命，降低车辆的运营成本。在地铁的牵引系统当中，技术人员的专业技术水平是决定其

运营安全性以及稳定性的主要因素之一，因此在日常的工作当中要加强对系统检修人员的技术培训工作，加强其理论知识以及技术的训练，从而有效的提高其专业素质，从而保证系统检修的效率和质量，以此来保证地铁车辆运行的安全性以及稳定性，增强乘客的对地铁车辆运行的信任度。

4 结束语

综上，为了保证地铁车辆的行驶性能，就要在设计的过程中尤其重视牵引性能以及仿真系统的设计，同时要做好设备管理，重视驶模式的设置，从而保证牵引系统的有效性。在车辆牵引系统出现故障时相关技术人员要做好技术支持，同时若是采用人工驾驶模式，司机则要掌握好操控技术要点以及相关设备的结构特点，从而保证车辆的安全。

参考文献：

[1]范伟媛. 论述地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障检修[J]. 科学中国人, 2015(14).

[2]李娟. 地铁车辆牵引系统的故障诊断技术的相关问题分析[J].中国科技投资, 2016(23).