《城市軌道交通車輛構造》主講人：高藝項目7

城市軌道交通牽引系統項目介紹1.牽引系統功能及分類介紹；2.受流裝置及牽引電動機的結構及工作原理；3.牽引逆變器的結構及工作原理；4.制動電阻的結構及工作原理；5.避雷器、接地裝置以及司機控制裝置的認識。任務要求1.牽引系統有哪些功能;2.根據牽引系統不同的特點，牽引系統是如何進行分類.學習目標1.牽引系統是如何讓列車在軌道上運行；2.各種軌道交通車輛牽引電機的優缺點.一、牽引系統的功能城市軌道交通電力牽引系統原理圖

列車牽引系統是城市軌道交通車輛的核心部件，是列車動力的來源，根據需要為列車提供牽引力和制動力，完成列車牽引和制動。因此，牽引系統主要有兩個工況：牽引工況和電制動工況，完成牽引、再生制動及電阻制動的功能；

一、牽引系統的功能（一）牽引工況：一、牽引系統的功能（二）電制動工況：電制動可分為再生制動工況和電阻制動工況。一、牽引系統的功能1.再生制動工況：牽引系統進行再生制動時將列車動能轉換為電能反饋到電網供其它列車使用。這極大地降低了列車的實際能量損耗。2.電阻制動工況：制動能量不能向電網回饋時，電制動產生的電能將會消耗在制動電阻上，列車動能轉換為熱能散逸在大氣中。（一）根據城軌車輛牽引電機的種類分類：二、牽引系統的分類（一）根據城軌車輛牽引電機的種類分類：

通過控制凸輪使接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6逐個的閉合與開斷，改變接入電阻不同來調節牽引電機端電壓和磁場削弱，從而實現對牽引電機的控制來達到列車的控制。（1）凸輪變阻控制系統1.直流傳動牽引系統二、牽引系統的分類城軌車輛早期的傳動與控制系統；利用變阻控制器是切換電阻，從而改變牽引電動機電壓，達到改變牽引電動機轉速的目的（一）根據城軌車輛牽引電機的種類分類：（1）凸輪變阻控制系統1.直流傳動牽引系統二、牽引系統的分類缺點：只能有級控制，不能無級平滑控制；故障率高、電能損耗大、（一）根據城軌車輛牽引電機的種類分類：

斬波調阻控制系統中，斬波器與電阻并聯，通過調節斬波器的占空比來實現對電阻的調節，連續調節斬波器的占空比，相應的電阻接入主回路的阻值也連續平滑的變化。斬波調阻裝置即斬波器由晶閘管、二極管、均流電抗器、均壓電阻和換流電容等部件組成。（2）斬波調阻控制系統1.直流傳動牽引系統二、牽引系統的分類半導體技術的發展，無觸點的可控硅占波器取代了凸輪變阻結構；不但平穩調節，也降低了故障率；（一）根據城軌車輛牽引電機的種類分類：（2）斬波調阻控制系統1.直流傳動牽引系統二、牽引系統的分類缺點：電路結構簡單，但調速范圍小，控制回路中能量消耗大，且不能實現再生制動（一）根據城軌車輛牽引電機的種類分類：

在斬波調壓控制系統中，利用斬波電路將接觸網提供的電能進行調節，不斷調節斬波電路的輸出電壓來控制列車，輸出電壓可通過調節斬波器占空比來實現；（3）斬波調壓控制系統1.直流傳動牽引系統二、牽引系統的分類一切為了解決能量耗損大的問題，它就來了......斬波調壓控制系統（一）根據城軌車輛牽引電機的種類分類：（3）斬波調壓控制系統1.直流傳動牽引系統二、牽引系統的分類缺點：還是未能解決能量回收的問題......故障率相對于交流傳動牽引系統來講，還是高！（一）根據城軌車輛牽引電機的種類分類：2.交流傳動牽引系統二、牽引系統的分類

隨著大功率逆變技術和自動控制技術的不斷發展，交流傳動牽引系統的優勢越來越明顯。課間提問凸輪變阻控制系統有哪些優缺點？二、牽引系統的分類（一）根據城軌車輛牽引電機的種類分類：（二）根據牽引電機供電配置方式分類：交流傳動牽引系統主要有1C4M和1C2M兩種形式。1C4M牽引系統是一臺牽引逆變器向同一動車上的四臺牽引電機供電。1C2M牽引系統是一臺牽引逆變器向同一轉向架上的兩臺牽引電機供電。二、牽引系統的分類2.交流傳動牽引系統（三）根據控制單元控制類型的不同分類：交流傳動牽引系統可以分為直接轉矩控制和矢量控制。1.直接轉矩控制：就是通過空間電壓矢量來控制定子磁鏈的旋轉速度，以改變定子磁鏈的平均旋轉速度的大小，從而改變磁通的大小來控制電磁轉矩。2.矢量控制：主要是對轉矩與轉子磁通的控制，轉矩給定值由轉差決定，磁通給定值根據速度給定，在基速以下磁通恒定，超速則進行磁場削弱。二、牽引系統的分類2.交流傳動牽引系統（三）根據控制單元控制類型的不同分類：區別：這兩種方式都可以使電動機保持快速動態響應及良好的穩態性能，其區別僅在于矢量控制建立在轉子磁場旋轉坐標系中，而直接轉矩控制建立在定子旋轉磁場中兩種控制方式各有優缺點；但是，城市軌道交通列車牽引控制方式多采用矢量控制；矢量控制器分為：電流型