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錢
Ａ
型 地铁车 辆 电 气牵 引 系 统 的 设计
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工程领域
作者姓名
指导教 师
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畏壬 县 狸 信王程
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梁佳 畳
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＿
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奎强 库 教援
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＿
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答 辩 日 期 ２ ０ ６ 年 ６ 月 Ｓ 日
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专 业 学 位 硕 古 学 位 论 文
Ａ 型 地铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设 计
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作 者 姓 名 梁佳县
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工 程 领
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域 电子 与 通信 工 程
；
学 号
４ １ ４０９０７ ５
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：

指 导 教 师 李 明 伟
教授
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；
完 成
日

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
期
２ ０ １ ６ ６
．
：
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夫 連 巧义 夫＃
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
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大 连理工 大学学位论文独创 性声 明

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作者郑重声 明
工 作 所取得 的 成 果
：
。
所呈 交 的 学位论文
尽我所知
，
是本人在导 师 的指导下进行研 究


除文 中 邑 经 注 明 引 用 内 容和 致谢 的 地 方 外
，
本论文不 包含其他个人或集体 己经发表 的巧 究 成果
学位 或 其他用 途使 用 过 的 成 果
。
与我
一
学位论文题 目
作 者 签 名
，
Ａ

：


。
本人愿 意承担相 关法律责任
：
也不 包含其他 己 申 请




同 王作 的 同 志 对本巧 究 所做 的 贡献
均 己 在论文 中 做 了 明 确 的 说 明 并表示 了 谢 意
若有 不实 之处
，


。
型 地铁车辆 电气 牵引 系 统 的设计
杂 ｉ ｌ
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
，
、
ｌ
＿
日 期
；

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年 ＜ 月
么
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日
大连 理工 大 学专 业 学位 硕 ±学位 论 文
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
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摘要


交通拥 堵 已 经 成 为城市 人生 活 中 最头 疼 的 问 题 之
市 轨道 交通具 有绿色交通
、
安 全 出 行等持 点
Ａ 型 地 铁 列 车 最 大 载 客 量 约 为 ２ ６００ 人
客量大
里
好
。
，
、
运行可靠
不仅如此
，
、
功 能 先进 等 特 点
牵 引 动 力 及制 动 力
率可控 的 交流 电
目 前
，
面对 日 益増 长 的 交通 需 求
己 经 成 为城 市 生 活 中 不 可 或 缺 的
，
与 我 国 普遍运 营 的 Ｂ 型 地铁相 比
，
Ａ 型 地 铁 解 决 了 通 过加 挂 车 厢 増 加 载 客 量 带 来 的 难 题
。
实 现方 式是
：
牵 引 逆变装置
、

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城
部分

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。
具有载



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最高时速 ８０ 公
，

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实 际应用 前景 良
，
＂
被誉 为 列 车 的
一
，
也脏
＂
负 责 为 列 车 提供


，
通 过 配 套 变 换 电 路 将 地 面 提供 的 直 流 电 变 换 成 电 压 频


驱动 牵 引 电 动机
，
，
一
，


。
电 气 牵 引 技 术是列 车 关键核 也技术 之
、
，
Ａ 型 地铁每辆车体宽度为 ３ 米
。
有 效 缓解 大 型 城 市 的 交 通 运 输 压 力
含 高速 断 路器
一
一
齿轮箱 驱动 地铁车辆运行
制动 电阻
、
牵 引 电 动机
国 内 外 的 地 铁 列 车 都采 用 交流 传 动 牵 引 系 统
，
齿 轮箱
、


牵 引 系 统 的 构 成主要 包
。
、
辅助 电 源装置等 部分
普遍采用 车控 方 式
，


。
辅助 电源装置


．


’
负 责 为整 车 各种 辅 助 电 气 设备供 电 
。
本文依据 实 际项 目
设计要求
验数据
，
，
，
进行 电气牵 引 系 统设计及搭建
，


分析不 同 工况下对牵 引 系 统 的


完成 了 Ａ 型 地铁车辆 电气牵 引 系 统 的 实 际 应用 文 章 的 结 尾展示 了 相 应 的 试

。
并对试验 结论进 行 了 分析
试验结 果 表 明
的 设计要求
。
，
该 系 统满 足 基本 技术 指 标
该 系 统列 车在 故 障状态 下 具有
该系 统可 Ｍ 达 到 实 际使用 水平
！
关键词
：


。
地铁车辆
；
一
。
不 同 载 客量 的 工 况 下
定 的运行能力
，
，
均 符合加 减速度


能 够 实 现 列 车 坡道 救 援


，


。
牵引 系统
；
Ａ
型 地铁


－
Ｉ
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大连理工大学专业学位硕± 学位论 文
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．
大 连 理 工 大 学专 业 学位 硕 ｄ 学 位 论 文
ｒ




目 录

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ｍ 要
Ａ ｂ ｓ ｒａ ｃ
ｔ
ｔ
１
绪 论
１
．
课题 背 景及 应用 价值
１
１
１
２
．
城 市 轨道 交通 发 展 概述
１
丄２
地铁牵 引 系 统 的 发 展 趋 势
３
牵 引 系 统 控 制 技 术 的 难 点
．
１
．
．
１
．
５
Ａ 型 地 铁 车 辆 特 点
２
研 究 的 目 的
３
论 文 的 构 成
．
１



１



２



２



３




５
２３
列 车在故障状态 下 的 设计指标
２ ４
列 车坡道 救援设计 指 标
．
３
．
．
１


Ａ 型 地 铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 主 电 路 搭 建
２
高压开关箱 的 设计
高 速 断 路器 的 设 计
３ ２
．
３
３
３
．
．
．
．
２ ３
．
３ ４ ２
．
．
３
３
３
．
高 速 断 路 器 外 形 图
响 应 频 率
５
．
４ ３
．
Ａ４
３
．
．
５
５
１
．
２
２４


２５





２５



２６



２６
输入滤波 器技 术参 数
功 率 单 元

２３


２５


线 路 滤 波 器
．


２２


２７



２７



２８


牵 引 逆 变 器 Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ 的 设 计
３


电 压 变 动 率
冲 击 电 流
２０



输入滤波 器 的 设计
１

２３


４
．
２０



主 隔离 开关烙断 器箱 的 设计
．


８


２２
３
３ ４
１

开断 电流参数
１


７

Ａ 型 地 铁 车 辆 牵 引 系 统 设 计 计 算 与 部 件 选 型
３


４



５
Ａ 型 地 铁 车 辆 牵 引 计 算 及 仿 真
２ ５
：

２ ２
．


３
： 

Ａ 型 地 铁 车 辆 基 本 技 术 条 件
．


１

Ａ 型 地 铁 车 辆 牵 引 系 统 原 理 与 系 统 搭 建
２
３
丄


１

丄 ４ 国 内 外 牵 引 系 统 分 析
１
１


１

１
．
Ｉｌ ｌ



１
１


Ｉ


－
Ｖ
－


巧



？
Ａ 型 地铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计

３
３
．
３
．
３
３
４ Ａ
４
．
．
．
５
．
３
牵 引 控 制 单 元
６
牵引 电机 的 设计
７
制 动 电 阻 的 设 计
３
．
３
．
７
．
１



阻 值 计 算
制动能力
７ ２
．




３３


接 地 开 关 箱 的 设 计
９
司 机控制 器 的 设计
牵引
４丄
４
１
、

３４



３４


制 动特性试验
牵 引 特 性 试 验
丄２
制 动 特 性 试验
４ ２
系 统温升 试验
４ ３
转矩特性
４ ４
转矩特 性
４ ５
系 统效率 特性试验
．
．
．
．
结 论
（
（
．
．
．
．
热态
冷态
．
．
；




）
）
试验
试验

３ ５


；
３ ６




％
３７


３ ８




％

３ ９



４０



攻 读硕 ± 学位 期 间 发表 学 术 论 文 情况
致 谢


参 考 文 献


３２
３ ３


８
１
３ ０

型 地铁车 辆牵 引 系 统联调 与 测 试
．
３０




大 连 理工 大 学 学 位 论 文 版权使用 授权 书
－

Ｖ Ｉ
４２


４３


４５


４６


４７





＇
大 连 理 王 大 学专 业 学 位 硕 ± 学 位 论 文






绪论
１
１
．
课题 背景 及 应 用 价 值


１
当今世界
发展
，
为 了 缓解交通 出 行压 为
国 内 外几乎所有 的大型城市
。
基数庞大
、
出 行高峰相 对 集 中
也有着光明 的前景Ｗ
。
２ １
，
，
．
１
．
都修 建地铁来缓解
，
，
、
更应 该 发展 地铁技术 工 程
地铁 行 业 火速


，
改 善 交通 紧 张状况
。
与此同时
，
。


我国人口


我 国 的 地铁发展
需要城 市 规划和建


，


。
通过合 理 的 发 展 策 略 与 战 略规划
公共 交通体系
１
越 来越 多 的 城市 开 始 修 建地铁
世 纪 的 城市 建 设 要 想 实现普 遍 追 求 的 目 标
设者提 出 更 高 效合理 的 发展策略
因此
，
实现 高 中 低运量相 匹 配


建立轨道 交通与 常规地面交通优势 互补 的
，
让 我 国 城 市群持 续健康 地 发展
，


。


城 市 轨 道 交 通 发 展 概述
１
地铁不 仅 成为 现代化城市 的 标 志 和 象征
而且还 意 味着
，
一
个 新 的 城 市 经 济 形 态 的 产


，


’
生
一
、
个新 的城市 财 富 磁场 的 形 成
国 内 早期 的地铁工 程 中
方式
，
，
Ｗ
。

地铁车辆及 重 要 机 电 设备 大 多 采用 直 接从 国 外进 口 的 采购


使地铁工程 投 资 额 居 高 不 下
严重 制 约 了 城 市 轨道产 业 的 发 展
，
推 动 了 我 国 城市 轨道 交通 基础 设施 建 设
一
步 降低工程造 价和 寿 命周 期成本
地铁车 辆 技 术
，
经过
１
０
，
多 年来 的大力 发展
、
设计和制造能力
，
．
１
．
、
、
电抗器
统在
一
，


国


极大 的 促进


。
电气牵 引 及其控 制 系 统是地铁车 辆 的 的 核 屯 技术
电子
外市场需求
。


，
地铁牵 引 系 统 的 发 展 趋势


２
和难点


。
车辆 国 产化率大幅提 高
、


，


进
，
己经取得 了 显 着成绩和 丰 富 的 经验
，
内 城轨 车辆制 造 企业 及 配 套厂家 的 产 品 己 完 全 能够满 足 国 内
１
系 列 利 好政策
促进 了 国 内 轨道 交通 装 备制 造产 业 的 发 展
将产 生 巨 大 的社 会效益和 经济效益
，
如 车 辆 整车生产 己 完 全 具 备产 品 的 研 发
了 城轨交通事 业 的 快速 发 展
一
。
，
被形 象地成 为地铁车 辆 的
网 络控 制 等 多 个 领域
、
牵引 电机
、
，
制动 电阻
＂
也脏
Ｗ
＂
、
高速断路器
也是 实 现地铁车辆 国 产 化 的 重 点


地铁牵 引 传 动 系 统涉及 电 机 拖 动
。
其主 要 组成如 图
，
１
．
１
所示
，
主要包括
齿轮箱及联轴 节等
、
定程度 上体现 了 车辆装备 的 技术 先进水平
－
１

，
：
牵 引 逆变器
、
、
电力


滤波




牵 引 传动及其控制系


。



■
Ａ 型 地 铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计






圓 麗 齒 Ｐ芒 励
 ｍ ＾ｋ   ＼  ＼ 
＾
ｆ
；
＾＾
那
ｒａ




四国圆
心
３
ｒ


．
，
量
：．


巧 踩  觀进 铺  左 即短 诗
ｉ
图
Ｆ ｇ ２
ｉ
１
．
１
．
．
１
．
１
．
地铁牵 引 系 统 组成示 意 图


１
Ｓ ｋ ｅ ｃ ｈ ｍ ａｐ ｏ ｆ ｍ ｅ ｒｏ
ｔ

ｔ


ｔ
ｒａ ｃ ｔｉ ｏ ｎｓ


ｙｓ 化 ｍ


牵 引 系 统控制 技 术 的 难 点
３
（
１
）
牵 引 电 机矢 量 控 制 技 术
提供实 时精确 的 牵 引 制 动转矩
（
２ ）
／
滑 优 化控制 技 术
值识别 空转趋 势
小牵 引 力 损 失
，
。
。
矢 量控制 的 关键 在 于准 确 的 磁场 定 向
方 便 用 户 准 确 完 成车辆运 行 图 谱
，
防滑 防 空转控制 技术
。
，


为 ＡＴＯ 系 统


。
防滑 防空转控制 策略主要包括空转趋 势识别技术和 蠕


／
。
空 转趋 势 识 别 使 用 无基 准速 度 的 识 别 方法
系 统具 有 足够快 的 响应速度
有效提高粘着利 用 率
，
，
通过检测 轮周 加速度微分


在完成粘着控制 功 能 的 前提下
，
能保证牵 引 系 统运 行 稳 定
，
，
尽量减


保证 车辆 在 冰
霜
、


、


■
雨
１
．
雪天气情 况下全天候可靠 发挥性 能优势
、
１
．


国 内 外牵 引 系统 分析
４
（
车四方
１
、
）
目 前 国 内 整车制造商 主要集 中 在各大主
中 车唐客
和大连 电牵公司
用
，
。
。
、
中 车大连等
。
，
具有代表性 的 为 中 车长客
牵 引 系 统相 对 成熟 的 供 货 商 有 两 个
其 中 时代 电气提供 的牵 引 系统
并得到 了 业主 的 认可
机厂


。
－
２


－
，
，
、


中


分别 是 时代 电气
己在 国 内 个城市 地铁线路 中 大批量运


大连理工 大学专 业学位硕 ± 学位论 文




统供货 商相对集 中
目 前国外的牵 引 系
２ ）
（
阿尔 斯通公 司 及 日 本 东 芝 公 司
国 外牵 引 系 统技术 总 体较 国 内 发达
，
流器 等 电 气 设 备平 均 无 故 障 时 间 长
１
１
．
．
５
故障率低
，
约 ３ ０％ 的 载 客量
按 照运营 间 隔 ５ 分钟
。
比 Ｂ 型地铁 列 车载客
强
。
，
１
３
万人次
。
Ａ 型 地 铁每 辆 车 体 宽 度 为 ３ 米
集成度高Ｗ
，
，


、


变


。
每 天运营
，
１
６
小时计算
，


每列车增加 了
Ａ 性地铁列 车 最 多 可


，
Ａ 型 地铁所 需 要 的 牵 引 力 大
，
就要 求 Ａ 型 地铁 列 车 的 牵 引 系 统 电 流 大
，
最高 时速 ８０ 公 里Ｗ
，
。
Ａ
Ｂ
、
、


牵引功
、
散热能力


型 地铁列 车 主 要 参数如




：
表
Ｔ ａｂ 
．
１
．
１
１
．
１
 Ｃ ｏ ｍ ｐ ａｒ ｓ ｏ ｎ
ｉ
名
Ａ 型 地 铁 列 车 与 Ｂ 型 地 铁 列 车 参 数 对 比 表


ｔ
ａｂ ｅ  ｏ ｆ
ｐ ａｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ  ｏ ｆ
ｌ

Ａ
ｔ

称 Ａ 型 车
四轴车
（
ｙｐ ｅ  ｍ ｅ ｔ ｒ ｏ  ｔ ｒ ａ ｎ  ａ ｎ ｄ  Ｂ  ｔ ｙｐ ｅ  ｍ ｅ ｔ ｒ ｏ  ｔ ｒ ａ
ｉ
Ｂ
）
型车
（
四轴车
车体基本长度
／ ｍｍ  ２ ２ ８ 日 日
车体基本 宽度


／ ｍｍ  ３ ０ ０ ０  ２ ８ ０ ０
地 板 高 度 ／ ｍｍ 
１
１
轴 重 ／ ｔ 《
车 辆 定 距 ／ ｍｍ 
１
３０
１
６
每 侧 车 口 数 ／ 对 ４
？
？

１
１


ｎ


）
００


１


４
２６００


巧 ０ ０ ２ ０ ０ ０
５
１
《

ｉ
９０００


１

５ ７ ０ ０
固 定 轴 距 ／ ｍｍ  ２ ２ ０ ０
．
西 口子公司
产 品 化程度 离
，
相 比传 统 的 Ｂ 型 地铁列 车
，
相 比 Ｂ 型 地铁
在接触 网 电压不变 的 情 况下
下表所示
１
箱体外形美观
。
、
 Ａ 型 地铁 车 辆 特 点


Ａ 型 地铁 列 车 最 大 载 客 量 约 为 ２６００ 人
率大
主要包括庞 己迪 公 司
，
３
？
？


２３ ００


４


硏究 的 目 的
２
电气牵 引 技术是列 车 的 关键技术之
牵引 系统
，
进行可持续研 发
一
。
研 制 适合我 国 城 市 轨道 交通 系 统 的 地铁列 车


提高 自 主创新能力
，
，
形成 中 国 特色 的地铁列 车牵 引 技术
制 造 完 全 由 我 国 自 主 研 发 的 地铁 列 车 交流 电 力 牵 引 系 统 设备
在 的 地铁 已 不 是
车体宽
、
＂
载 客量大受 到北 京
制系统功率大
、
＂
地下 的 铁路
难度 高
，
１
、
深圳等
一
线城市 的 青睐
核 屯 技术往往 依赖于进 口
、
，
■
有着 重 大 的 战略意 义
地铁 ＾ 其 大载客 量 区 别 于 轻轨车 辆
上海
、
，

３


－
，
，
但同时
。
，
。


，


现
其 中 Ａ 型车 ＾其


１
Ａ 型车牵引 与控


国 产 化要 求 迫 在 眉 睫


。
Ａ 型 地铁车 辆 电气 牵 引 系 统 的 设 计






本课题 的 主要 研 究 内 容 是 Ａ 型 地铁车辆 电 气 牵 引 系 统 的 搭建 及 产 品 化实 践 重 点 研
，
究并掌握相 关牵 引 控制技术
维护性
，
设 计可 Ｗ 批量应 用 的 产 品
高 安 全 性 义及 性 能 优 良
Ｌ
、
、
成本低
、
。
提供具 有 可用 性
选择 范 围 广 的 牵 引 控制 系 统
、
可靠性
、


可


。


本 人在 本课题 研 究过程 中 的 主 要 贡 献 是 搭建 Ａ 型 地铁 车辆 电 气 牵 引 系 统主 电 路拓
扑
，
完 成 高 压 回 路配置 方 案
参数计算
验方法
１
．
，
完成设备选型
；
；
针对 牵 引 系 统关键 设 备进 行 主 电 路搭 建
搭建牵 引 系 统试验平 台
并对试验结 果进行分析
，
，
对 关键器件进行




阐 述 了 牵 引 系 统联调 试验 目 的 和 试
，


。
论 文 的构成


３
本论文主要 由 四 章构成
第
１
章
：


：
主 要 介 绍 了 介 绍 了 研 究 的 目 的 和 Ａ 型 地铁 列 车 的 特 点
系 统控制 技术 的 难 点
，
并分析 了 国 内 外牵 引 系 统供货 商 的技术特 点
同时
，
，


介绍 了 牵 引


。
第 ２ 章 对 Ａ 型 地铁车辆 电 气 牵 引 系 统技 术要 求进 行 阐 述 分 析 搭 建主 电 路拓 扑
、
：
完成 高压 回 路 配置方 案
的牵 引 系 统平 台
第 ３ 章
：
：
进 行车辆故障运营 能力和 车辆救援 能力 的 分析计算
，


，


搭建完整


。
针对牵 引 系 统 关键 设备
关柜 等进 行 主 电 路搭 建
第 ４ 章
。
，
，
，
如 牵 引 逆变器
对关键 器件进 行参数计算
搭建牵 引 系 统试验平 台
，
，
、
滤波 电 抗器
完成设备选 型
，
、
制动 电阻
、


高压开
到 达实 际应用 水平
展示 了 牵 引 系 统联调 试验 目 的 和 试验方法
，


。


并对
试验结 果进 行 分析 
。
４


一


－
大 连 理 工 大 学 专 业 学 位 硕 ± 学位 论 文

２



Ａ 型 地 铁 车 辆 牵 引 系 统 原 理 与 系 统 搭 建


Ａ 型 地铁 车 辆 电 气牵 引 系 统
制 动 工 况 优先 采 用 电 制 动 方 式
，
，
采用 交流 传 动 系 统 实 现列 车 电 气 牵 引 及 电 制 动 功 能
，
减少 制 动 阐 瓦 磨 耗
节 能 降耗
，
。


控制 上采用 国 际先进基
于 间 接 磁 场 定 向 的 矢 量 控 制 算 法 进 行 电 流 闭 环 控 制 和 磁链 闭 环 控 制
，
稳态 精度 高
、
转 矩 脉动 小 等 优 点
。
在 城轨 行业
、
，
具有动态 响 应快
其 中 防 滑 防 空 转 算 法 在 线 路 条 件 描 着偏低 的 情 况 下
能够 最 大程度保证车辆 实 际 发挥 的 牵 引 力
较好 地 保 护 轮 轨 不 擦 伤
，
重载机车 行 业 中 得 到 广泛地验证
［


，
，


、


，


批量实 用 案例 已 经
６］


。


牵 引 系 统 给 列 车 提 供 牵 引 力 和 电 制 动 力 主 要 作 用 是 把 接 触 网 受 流 得 到 的 Ｄ Ｃ ５ ００Ｖ
１
，
电压传 输 到 牵 引 逆变器
然 后 通 过 牵 引 逆 变 器 将 Ｄ Ｃ ５ ０ ０ Ｖ 直 流 电 压 逆 变 成 电 压 和 频率


１
，
都 可 变 化 的 Ｈ 相 交流 电 压
齿轮 箱
＂
提供给 Ｈ 相 交 流 牵 引 电 机
从而 带动 整车动 车轮轴 的 转动
，
车辆 牵 引 工 况 下
动
，
位时
，
，
．
１
来 实 现地铁 车 辆 的 牵 引 和 制 动 动 工况
，
牵 引 系 统通过供 电线路 向 牵 引 电 机提供 电 源
牵 引 电机作 为 发 电 机 发 电
同时
，
反馈 的 电 能 供 给 接 触 网 附 近 其 他 列 车
２


再 通过 牵 引 电 机 输 出 端 机械 传 导
，
；
在 地铁


当 司 机主 手柄打 到
＂


制
机械 制 动 能 量 转 换 成 电 能 重 新 反 馈 给 电 网
，
或者通过 制 动 电 阻消 耗掉口
，
。


，
１


。
Ａ 型 地 铁 车 辆 基 本 技 术 条 件


（
１
）
车辆使 用 条件




①线 路 纵 向 坡 度
正 线 最 大 纵 向 坡度
（
不 含 曲 线折减
出 入段线最大 纵 向 坡度
（
）
３ ０ ％。


不含 曲 线折减
３ ５ ％。


）
②供 电 条 件


供 电系统
（
根据 压Ｃ６０ ８ ５ ０ 标 准


）


供 电 方 式 架 空 接 触 网
供 电 电压
（
额定  ＤＣ
）
网 压 变 化 范 围 Ｄ Ｃ
线 路最 高 电压
（
不超过 ５ 分钟 ＤＣ
）


Ｖ
１
５ ００
１
０ ０ ０Ｖ
１
９５０
—

１
８ ００


Ｖ


Ｖ


接 触 网 电 流 额 定 电 流 为 ３ ０ ００Ａ
（
２ ）


车 辆型 式和 列 车 编 组


①车 型
车
Ｔｃ
一
Ｍｐ 车
＊
带 司 机室 拖车


一


带受 电 弓 动车

－
５
－



？
Ａ 型 地 铁 车辆 电 气 牵 引 系 统 的 设 计




Ｍ 车
一
不带受电 弓 动车


② 列 车 编 组 六 辆 编 组
四 动两拖


，
③ 编 组 形 式 Ｔ ＋ Ｍ ｐ ＋ Ｍ Ｍ ＋ Ｍ ｐ ＋ Ｔ ｃ
ｃ
－
（
３ ）
半 自 动车钩
－
（
－
；
＋
，


－
半永久牵 引 杆
：


）
车辆载客 能力




①站 立乘 客
额定载客 为 ６ 人 ｍ


２
超员 载客为 ９ 人 ｍ


２
／
／


②乘 客 人 均 重 量按 ６０ 千 克 人
／
？


 表 ２  Ａ 型 地 铁 列 车 载 客 能 力 表
１
．
Ｔａｂ
单 车 人数
列 车载客状态
（
＇
．
２
．
１
Ａ  ｙｐ ｅ ｓ ｕｂ ｗ ａ ｙ
ｔ
车
Ｔｃ


ｔ ｒ
ａ
ｉ
单 车人数 Ｍ 车
）
（
ｎｃ ａ
、
ｐａｃ
ｉ
Ｍｐ 车 ）
ｔ
ｙｔ ａｂ
ｌ


ｅ
六辆编组列车
（
单位
：
人


）
■
座席
定员
超员
（
４ ）
（


Ａ Ｗ ） ５ ６ ５ ６ ３ ３ ６
（
Ａ Ｗ ２ ） ３
（
Ａ Ｗ ３ ） ４ ３ ２ ４ ３ ２ ２ ５ ９ ２


１
：
（
５ ）
３
）
１


％０
列 车速度


②列 车构造速 度
③列 车 回 送速度
④平均 技 术 速度
⑤平 均 旅 行 速 度
：
；
：
：
８ ０ ｋｍ ／ ｈ




９ ０ ｋ ｍ ／ｈ
ｌ


Ｏ Ｏ ｋｍ ／ ｈ


５ ０ ｋｍ ／ ｈ
ｋｍ ／ ｈ


：
⑧通过 洗车 机稳 定 运 行速度
⑦反 向 运 行 最 大速 度
ｌ
：
：
３
？
５  ｋｍ／ ｈ




Ｏ ｋｍ ／ ｈ
⑨列 车在车辆段 的 安全通过 速度
６ ）

每３８ 吨


：
①最 高运 营 速度
（
０
１
《 ３５ 吨


②Ｍ 车 Ｍｐ 车
（
０


车辆 自 重
①Ｔ 车
ｃ
１
：
２ ５ ｋ ｍ／ ｈ


平均 加 速度


如果车辆载荷
Ｉ
８ ６０
能够 满 足平 均 加 速度 为
人
，
车 轮 直 径 为 ８ ０５ｍｍ


：
６
，
线 路无坡道
，
接触 网 电压
１
５ ００
Ｖ 时


，
大连理 工 大学专 业 学 位 硕 ± 学 位论 文




① 列 车 从 ０ 加 速 到 ４ ０ ｋｍ ｈ  ＞
／

② 列 车 从 ０ 加 速 到 ８ ０ ｋｍ 化

如 果车辆载荷
１
人
８ ６０
／
①最 大 常 用 制 动
②紧急制 动
．
２
０ ｍ／ ｓ
＞ ０ ６ｍ ｓ


２
／
．
：


２
车 轮 直 径 为 ８ ０ ５ ｍｍ
，
列车从 ８０ 公里 小 时 到停车
２
．


平均减速度为
７ ）
（
１
：
＞
：
＞
：
１
ｌ
〇 ｍ／ ｓ
．
２ ｍ／ｓ
．
平均 减速度为
，
线 路无坡道
，
接触 网 电压
，
１
５００
Ｖ 时


，


：


２


２
Ａ 型 地 铁 车 辆 牵 引 计 算 及 仿 真


根据 ２
节 技 术 条件
１
．
计算 并仿 真所 需牵 引 电机功率
，
再根据 牵 引 电 机 功率及 电路损 耗
电气牵 引 系 统 的 容量
确 定 电机所 需 最 大牵 引 力
，
计 算 出 牵 引 逆变 器所 需 容量
，
并 Ｗ 此计 算 出 主 要 电 气 设 备 的 技术 参 数
，
系 统主 电 路 原 理框 图 如 下 图 ２
Ｔｃ Ｍ
ｐ
．
１


考虑 电 路损 耗从而 得 到
，


搭 建 Ａ 型 地铁车辆 牵 引
。


；
 Ｍ Ｍ  Ｍ ｐ Ｔ
受电弓
．


，
皿
－
：
 居屋
厂
］


ｃ


巧


；
？

－


？
触Ｊ
－


．
￣
＇
■

■

广
＾
一 
＇
‘
巧
１
Ｉ
Ｆ Ｈ Ｖ 
閥 格 占 器

  ＾
 


‘
—
＞
；


；
Ｉ
Ｉ
＇
 
；
：


■

＇
，


 ＦＨＶ
＊
沒 ａ
ｔ
ＴＴ
ｖ ．


■

＿




ｔ

ｒ
＊ ￣ ＊

＇


？
Ｖ
ｎ
—
 微化 汾


Ｉ
Ｈ Ｖ
Ｈ Ｖ
；
＾ ＊
＊
Ｉ
—
—
＜
，
ｔ
［
＇

；
－
王
－
－
ｗ白
巧 投器
；
，


Ｉ
Ｖ ｌｉ  Ｗ Ｖ Ｆ   Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ

，
 接 趾
Ｉ
装留
Ｉ

＼
去
ｒ ｉ ｉｎ
．

２
．
１
１
：
Ｌ
：

—
Ｉ
Ｊ

—


Ｉ
向 ＶＢ 
甲 甲
．
誌 占 巧
＇
Ｌ
１

；
？
／ ｙ 皆鸟
．
ｖ
ｌ
…
Ｌ：


＇
皆 
Ｓ
Ｉ
Ｖ
；
，
Ｉ
，
若噪
，
：


、
ＶＶＶＦ
．
ｆ
１
ｉ
可
－
，
 裝 當


１
Ｉ
‘
巧巧
Ｉ
处


！


牵 引 系 统 主 电 路 原 理框 图
Ｐ ｒ ｎ ｃ ｐ ｅ ｂ ｏ ｃ ｋ ｄ ａ ｇｒａｍ ｏ ｆ Ｍ ａ ｎ ｃ ｒ ｃ ｕ

：
１
、
Ｉ
．
１
：
＾ ０ 品
‘
ｌ
 
－
Ｉ
。
ｉ
ｉ
１
：
議曇  Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ  時
Ｓ Ｏ  
ｉ
１
＾
ｆ ｕ Ｍ  ｒ
；
｜
．
图 ２
巧ｇ
商

：
；
装 置 装 置
，
：
＇
「。
？
Ｉ
Ｊｌ］  


：
—
甲甲
：
Ｓ
Ｌ
．
－
－
Ｉ Ｔ Ｔ 「
＇
＇
Ｉ
   Ｄｊｌ驾 萬 ｆ 背
＇
＊
Ｉ
Ｉ
；
．
、

Ｈ Ｖ Ｈ Ｖ
：
Ｉ
Ｌ
；

ｊ
ｊ
．
—



 
 
司控器
ｉ
！


ｉ

ｉ

ｉ
ｉ
ｔ


ｏ ｆ 化 ａ ｃ ｔｉ ｏ ｎｓｙｓ 化 ｍ



■
－
－
７

．

Ａ 型 地 铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计




列 车为 ４ 动 ２ 拖 ６ 节编组形 式
的动 车
电
，
在主 电气牵 引 系统 中
（
ＨＶ ）
接触 网
，
滤波 电 抗器
、
（
和制动动王况
ＬＦ ）
Ｉ
系 统 受 高速 断路器保护
车
，
如 果接触网 达 到
阻消 耗多 余 的制动 能量
、
５ ０Ｈｚ
根据 ２
．
１
一
节 车 上 的 ４ 个 电 机配置
９ ５ ０Ｖ ）
１


牵引
。
接触 网 同 时进行能


，
中
ＢＲ ）
（
，
由制动 电




’


’
和 辅助逆变器
Ｆ ＨＶ ）
（
辅 助 逆变 器 向 设 备 冷 却 风扇
１
０
１
Ｖ 电源
提 供 Ｈ 相 交


。
应 用 城轨牵 引 系 统 仿 真软件进 行 仿 真计算
，
Ｓ ＩＶ ）
（
压 力 通风机等辅 助 设 备 提 供


，
仿真得 出 牵 引 特性 曲 线和 制 定特性 曲 线 等岡
，
即 车控方式
，


。
辅 助 电 气 系 统为 列 车 组上 的 所
。
向 充 电 机和 控 制 电 路 部 分 提 供 ＤＣ
；
可逆变成 电


，
或者接触 网 附 近 没有 消 耗用 电 的 列


，
剩余 的 能量进入 到车载制 动 电 阻
通过辅 助 高压 箱
，
。
节技术条件
信 息和 技术 条件
示
电源
）


高压
、
来实 现地铁 车辆 的 牵 引


，
能量被反馈到架 空接触 网 上
，
溶断器箱
、
ＶＷ Ｆ 逆 变 器
（
并 Ｗ 热能 的 形式散发 到 空气 中
，
有辅助 负 载提供辅助用 电
流 电源和 直流低压 电源
。
避雷器
，
牵 引 系 统通 过供 电 线 路 向 牵 引 电机提 供 电 源
，
上限
（
Ｍｐ 车 是 带 有 受 电 弓


，
Ｖ 通过受 电 弓 向 列车牵 引 系 统供


提供给Ｈ相 交流牵 引 电机
，
定 电压
一
５ ００
输入牵 引 逆变器
，
再生制动 时
。
１
Ｖ 经受 电 弓 受流
５００
台 牵 引 逆变器带动
接触 网 不再吸收制 动 能量
Ａ Ｃ ３ ８ ０Ｖ
１
在 地铁车辆牵 引 工况下
。
牵 引 系 统主 电路采用
。
接触 网 ＤＣ
。
ＤＣ
压和 频率 都 可控制 的 Ｈ相 交流 电 压
量吸收
ｃ
Ｍ 车 是不 带有 受 电 弓 的动车
，
电气 箱
其 中 Ｔ 车带有 司 机室 的 拖车
，
根据输入 的 列 车


，
软件 界面如 下 图 ２ ２ 所


。
．


：
城 轨 车 辆 牵 引 特 性 计 算 系 统
巧 车々 惠
…
ｒ
…
巧 车；
（
枯
「

實 學



舖

，
品 品Ｆ ｔ 吊
＊
．
…
…
Ｊ
＇
—
一
电 两＊ 圧

－
Ｔ＝
广
秀引 工 挪 Ｖ
｜
ｉ
１
：
ｊ
祖稱
做

５００

Ｉ
：
：：：：
１

ｒ Ｔ
Ｉ

动车 Ａ Ｗ ０
ｔ
３９

］
解層 帅
解 ＡＷ ３ ＂
国
ｉ
［
＂
，
｜
Ｓ２
‘
 辟難 Ｗ 
巧车順邮
段窗

国
３ Ｓ
：
Ｊ

ｓ５ ２８
］
ｉ

！
ｋｍ ｈ，
＊
４
＾

量
Ｌ
：
）
３
。
（
：
ｓｉ
．
〇
Ｍ 
Ｍ
賊
，
Ｉ
麗
巧 巧 巧 巧取
Ｉ
］
ｒ

崭 惧桂齡
 玲巧巧计 
２５
１
Ｉ
＾

Ｉ
Ｉ

芦绰
Ｉ
ｎ  变 ａ 巧 巧 取 Ｕ ｓｓ  
ｚ ：：
：
ｋ ｍ／ｈ
ｌ
ｌ
１ 融尉 瑞 挺 沿廉吞
…
１
！
！
，

０
１

—
  ０  Ｖ２ ｋ ｍ ｂ
／
（
［
ｉ
ｌ

巧
；
Ｉ

…
…

＆ 乾巧 巧 比
｜
１
１
ｎ
ｒ ｚ ｚｚｚｚ ｒ ｚ ：
 而品

＾
 ＾
 邮  品 Ｗ
＊
ｅｇ 参 巧计 巧
 ｆ
｜

千
：
：
＾
Ｉ

ａＷ ２ 車 引
Ｉ
｜
图 ２
ｉ
ｇ
．



｜
ｈ

；



Ｉ
  平 巧巧注度巧巧  
Ｉ



］
Ｉ

： ：：


Ｉ
＇
＂
７１ ７ ７
－
＂
ＺＩ： 
：



Ｉ


—
ａＶ Ｗ 巧 引
［
Ｆ
ｋ ｍ／ ｈ
ｌ

Ｉ
＂
： ： ：

’
 巧 巧 班％ 撤苗 故 话 拉动 
Ｉ
１
ｆ
＾
ｊ


？
＼
ｉ
］
一
＾

２

…
．
ｆｌ３６ｙ
ｍ ｉＳ＆
＼
Ｉ
＾ ＾廷 ＾ ＾ 顧品 ： ： ： ：

［


巧 巧巧
４ｇｉｔ 脚
Ｎ
ｊ


，
ｉ
 ｜
二

宮滿
：
！
 三立


５
１


？
）
）

＾
辟 ＞
Ｉ
ｗｓ 。
｛

  平 测 咖娘 巧
｜
互设 拆
巧＾
Ｉ
！
．
 
ｔ


翊
．
，

瓣巧齡
 奇
 

！：
：
４
．
Ｊ

电 巧 受巧 计 篇
Ｉ
ｋ ｍ／ｈ


！
—


＿
Ｉ
广
：
二
Ｂ Ｖ
ｉ
 ，  ，
平 技诏 法度
．
Ｉ
；

ｐ
１


三

Ｉ
电化巧车
Ｊ
Ｉ

广
ｌ
ｉ
ｉ


＿
－
；
ｉ
—

 狂 Ｖｍ ｋ ｎ ＾
｜
Ｓ 幽
．
Ｉ
吁 
Ｉ
 龄 ＡＷ
电机 楓 醜

—
邮巧
…
１
萬到

巧 因 篇 与 传 藏 备 ？巧
电初
ｒ
—
Ｉ
）

辟賊附
广
奉师
＊。出瓶
伊 〇
！
！
Ｉ
巧 年 ｓ ｗａ 


—
２ ２
．
Ｔ ｒａ ｃ
ｔ ｉ
．


２
ａＷ ３ ￥ 引
 ａＷ ＾ 巧  Ｗ ｍ   
Ｄ

｜
Ｉ
ｆ
２
Ｉ
｜
＼
ｊ
…
…
可
＼
城轨 车 辆 牵 引 特性 计算 系 统


ｏ ｎｃ ｈ ａ ｒａ ｃ ｔ ｅ ｒ
ｉ
ｓ ｔ ｉ ｃｃ ａ ｌ ｃ
－
ｕ
８
ｌ
ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ


－
ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ  ｆｏ ｒ ｕ ｒ ｂ ａ ｎ 

＊
ｉ
ａ ｉ ｌｖｅ ｈ ｃ ｌ ｅ ｓ
ｉ



，
大 连 理 王 大 学专 业 学 位 硕 ± 学 位 论 文

仿 真 得 到 车辆特性 曲 线
功率
电机 电压
、
仿真曲线
电机 电流
、
满载
．
（
真曲线
１
４
包括不 同 电 网 电压和 不 同 载荷情况下 的 列 车牵 引 力
，
接触 网 电流
、
包括在接触网 电压
，
况下 的牵 引 仿真 曲 线
至图 ２



１
５ ００
还包括损 失
，
为制 动仿真 曲 线
Ｖ 的情况下
１ ／
动力
４
损失
、
１
１ ／
５ ００
还包括损 失
，
其中
。
车辆空载
，
包括在接触 网 电压
，
工况下 的制动仿真 曲 线
ＡＷ３ ）
运行 阻力 等
、
２
（
１
／
．
．
ＡＷ Ｏ
）
满载
、
ＡＷ ３
（
动力时 的牵引 巧真 曲 线
动力
４
，
车辆空载
损失
、
电机




图 ２ ３ 至 图 ２ ８ 为牵 引
，
Ｖ 的 情况下
、
１ ／
２
图 ２ ９
。
．
ＡＷＯ
（


工
）
）


、


动 力 时 的 制 动仿


。
得到 结 果汇 总 如 表 ２ ２ 所示
．


：
表 ２
．
２
Ａ 型 地 铁 车 辆 特 性 曲 线 索 引 表


Ｔ ａ ｂ  ２ ２ Ａ  ｔ ｙｐ ｅ ｍ ｅ ｒ ｏ ｖ ｅ ｈ ｃ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｅ ｒ ｓ
．

．

ｔ
ｌ
ｉ

ｔ
ｉ
ｔｉ
ｃ  ｃ ｕ ｒｖ ｅ  ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ  ｔ ａｂ ｌ ｅ


＂
■


 ｉ ％ ｍ 编 组 状 况
牵 引 Ｄ Ｃ
牵 引 Ｄ Ｃ
１
５ ００
Ｖ Ａ Ｗ Ｏ  正 常  图 ２ ３


１
５ ００
Ｖ Ａ Ｗ ３  正 常  图 ２ ４


．
．
牵 引  Ｄ Ｃ Ｋ Ｏ Ｏ Ｖ  ＡＷ Ｏ  损 失
牵 引 Ｄ Ｃ
牵 引 Ｄ Ｃ
牵 引 Ｄ Ｃ
制 动 Ｄ Ｃ
制 动 Ｄ Ｃ
制 动 Ｄ Ｃ
制 动 Ｄ Ｃ
制 动 Ｄ Ｃ
制 动 Ｄ Ｃ
，
定 电压
１
１
００
Ｖ
；
４
动 力  图 ２ ６
１
／２
１
／
Ｖ  ＡＷＯ 损 失
１
５ ００
Ｖ ＡＷ３ 损 失
１
６ ５ ０ Ｖ Ａ Ｗ ０
１
６５０
Ｖ ＡＷ ３  正 常  图
１
６５０
Ｖ  ＡＷ ０  损 失
１
６ ５ ０ Ｖ ＡＷ ３
损 失
１
６ ５ ０ Ｖ  ＡＷ ０
损 失
１
６ ５ ０ Ｖ  ＡＷ ３
损失
列车牵 引 力
；
／
５ ００
随 列 车速度 的 变化情 况
的 增 加 略微增大
１
．
１
。
、
１
２
５ ００
、
Ｖ
，
时开始 下 降
６ ８ ｋｍ ／ ｈ
时 出 现转折
；
，
■
动 力  图 ２ ８
．
，
、
动 力 图 ２
１ ／
４
动 力 图 ２
１ ／
２
动 力 图 ２
／
２
动 力 图 ２
１
列 车 重 量 为 ２２２  空 载
（
ｔ
、
电机 电流
从图 中 可 Ｗ看 出
，
、
，
）
，


。
—
．
１


０
．
１


１
．
１


２
．
１


３
．
１


４
齿轮传动 比为


接触 网 电 流
ｇ


—
、
运 行阻力


运 行 阻力 随 着 列 车速度


在 速 度 为 ６ ８ ｋｍ ｈ 时 达 到 额


电 机功 率 随 着 列 车 速度 的 增 加 而 增 大

２
４
／
电机 电流则 随 着 列 车 速度 的 增加 保持恒 定
接触 网 线 电流
开始下 降
．
／
１
电机 电压 随 着 列 车 速度 的 增 加 不 断 加 大
６ ８ ｋ ｍ／ ｈ
图 ２ ７


。
电机 电压
横坐标为列 车速度
、
动力
．
电机功率
列车所需牵 引 力
．
 正 常  图 ２ ９
．
．
的情况下
动 力  图 ２ ５
Ｖ  Ａ Ｗ３ 损 失
如 图 ２ ３ 所 示 为 在 牵 引 网 压 为 ＤＣ
３９
４
５ ００
．
．
／
１
具体牵 引 仿真 曲 线如 图 ２ ３ 至 图 ２ ８ 所示
５
１
，
，


在 速度为
在 速度 为


Ａ 型 地 铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计




牵 引 特性 曲线
悴与 向 担 ＤＣ
５〇 ｉ
１
Ｉ
左皇
Ｖ
）
＾４
（
＾１
２ １ ；  ＡＷ Ｏ


Ｊ
苗 ａＷ ｏ 古轮 倍 动 比


２２
；
＾
＾
＇
３ ９ ０
—
—
？
Ｔ
—

？
…
３ ６ ０
葛
３３ ０
－
—
１ ． 
－
－

＇
—
＿

－
－
＊
＿
…
１
－
－
＿
－
—
－
－
－
－
个
［
！
＿
—
４ ４
．
．
；
＊
＇


－

－

１ ．
－

＿
—
ｉ
Ｉ
＿
—
．
；
—
二
．

Ｉ
．

＿
—
—
ｉ
１

—
＿
ｌ
－

ｌ

ｙ
ｔ
…
＿
＿

＿
！
＿
＿
＿
＿
＿
…
Ｉ
Ｉ
；
；
；
如姑 ＾卡＋
２４ 。
２ １ ０
－
叶 十十
卡
－
－
■
－
－
－
－
－
十
叶

＿
ｊ

＿

＿
．
＿
＞
＿
：


＿



？
；
＾

ｊ
ｉ

—
—

Ｔ
！
！
—
＾
１

－

－
－

－

－


－

－
ｔ

叫
ｉ
—
＂ ２７ ０ ０



－

－
ｔ

￣

－

—
－
—
２４ 〇 〇
－
－


ｇ
 ４Ｈ



－

－

ｉ
２ １ 。。


｜
：

－

－
－

－

－
－
－

－

－
Ｉ
Ｉ

ｉ 
－

－

＿
１
产
８〇 〇
測
＆／
〇

－
－
叫
？
Ｉ
－

：
－
韦畔 电

Ｔ
－
ｉ
十 叶 七山
ｉ 
－

－

－
－

－
■
■
－
－
．
－
－
ｒ１ ２ ０ ０
；
）


－
Ｉ
Ｉ


囊


２


耻


－
－
畏
＊

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叶 个十叫
！
＇
－
 ＇
－
＾韦卓 打

ｒ
＇
．
…
叫
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－
３０
ｉ
－

；
Ｉ
－

＇
＼
訓 片的 才 巧 車 車
－
避埋 缉 姆 祐 王 Ｘ ４
扣
Ｉ
十 少吁
－
－
！
；
；
－
日
厉
霜
；
Ｉ
；

＿
…
＇
—
．
．
＾
…
Ｊ
Ｉ
１ ２ ０
３３〇 〇


－
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２７０
１


—
１
知
Ｉ
－
；
｜
＇
量

１
－

文心
辱

气            ＾   Ｘ
Ｉ
－

Ｉ
１ ８ ；
這
＿
—
３ 。 。
Ｉ
—
Ｔ
Ｉ
４ 接妈 啤 缉 电 醉
小＋斗 小＋斗 小＾
＾
ｈ ｈ ｉ ｈ ｈ 卡 ｈ ｔ ｉ毛 ｋ ｉ 卖 挪 ｋ 翁
－
－
—
；
；
中个 叶 中个 ＋叫
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－
—
？
４ ４ ４ ４
．
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—
—
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－
－
二
；
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＊
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－
－
－
－
，
－
，

，

ｒ



；
１
ｒ
…
－
－
－

ｌ
ｉ
－
叶
ｉ
－
三
叫
；

－
－
寸
－
－
Ｉ
－
叶

Ｉ
ｉ

叶

１
６ ００


－
Ｌ


Ｍ
３
０ｎ


０

１
｜
小 ４ ４ 牵 砖 阻诗 如 如 山
．
．
＿
３
＿
．
．
．
１
．
－
－
＿
．
－
；
＿
！
１
—
－
．
；
＿
．
．


．
；

０
與巧
０
 
  １    
广
  


〇
 ８  化  ２４  ３ ２  ４ ０  ４ ８  ５ ６  ６４  巧  如


— ■
！
—
．
．
１
１
；
Ｉ
：
：
；
：
ｉ
１
！
！
１
列 车 速 度 ｋｍＷ


（
图 ２
．
ＡＷ Ｏ 牵 引 特 性 曲 线


３
Ｄ Ｃ
ｔｉ
ｏ ｎｃ ｈ ａ ｒ ａ Ｕ ｅ ｒ
１
５ ００Ｖ
，
＂
Ｆ
ｇ ２
ｉ
．
．
３
 Ｔ ｒａ ｃ
如 图 ２ ４ 所示 为 在 牵 引 网 压 为 ＤＣ
．
比为 ５ ３９ 的情况下
．
列车牵 引 力
，
阻力 随 列 车速度 的 变化情况
速度 的 增 加 略微增 大
度 的 增加 不断加大
，
、
时达到第
一
转折 点
。
／
；
．
电机 电压
，
列车牵 引 力
，
符合技术 条件
，
Ｖ Ａ ＷＯ


，
ｔ
电机 电流
、
、
一
１
１
００
Ｖ
转折点
；
，
、
，
、
电机 电压
／
、
运 行


－
电机 电压随着 列车速


；
列车所需牵 引 力 随着列


开始下 降
；


接触 网 线 电
在 ６ ０ ｋｍ 化 时


，


接 触 网 电 流 均 在 ４ ０ ｋｍ 化
、
列 车 从 ０ 加 速 到 ４ ０ ｋ ｍ ｈ ＞

齿 轮传动


运行 阻力 随着 列 车


／
电机功率
，
接触 网 电流
在 速 度 为 ４ ０ ｋｍ ｈ 时 保 持 恒 定
，
）
（
从图 中可 Ｗ看 出
在 速 度 为 ４ ０ ｋｍ 化 时 达 到 第
，
５００
 １
．
／
速 到 ８ ０ ｋｍ ｈ  ＞ ０ ６ ｍ

、
ＤＣ
列 车重量为 ３７７ ５２  超载
在 速 度 为 ４ ０ ｋｍ ｈ 时 达 到 额 定 电 压
从图中看出
。
，

运 行 阻力 并 没有 显 著 增 加
，
电机功率 随着 列 车速度 的 增加而增 大
开始下 降
Ｖ
ｓ ｔ ｉ ｃ  ｃ ｕ ｒｖｅ  ｏ ｆ
横坐标为列 车速度
。
．
车速 度 的 增 加 保持恒 定
流
５００
电机功率
、
与图 ２ ３ 相比
，
１
ｉ
：
１
．
０ ｍ／ ｓ
２
，
列车从 ０ 加


２
／ｓ


。


、
－
１
０


－
大 连 理 工 大 学 专 业 学 位硕 ± 学 位 论 文




巧 引 巧 性 曲 线 ４ Ｍ Ｔ ＡＷ ３
２
Ｉ
悼 引 网 压 ＤＣ 側 Ｖ 重 量
３ ７７
Ｏ
５
，



；
訊户识 卸 齿 轮 传 动 比 自 巧 レ
－
＞
二
－
－
墙 转 蜡 骑 ４ ４ ４ ４ｉ ｋｉ ｉ＾ 苗 茄 克
巧。
；
１
３６ 。
４ ｈｆ
－
－
－
－
－
３召０
蓋
２７０
＾
个


＊
＂
－
Ｉ
－


－  ￣ 
－

ｉ
－



…
－
＿
？
＊
ｉ
－
－

？
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－
；

十
－
｜
Ｊ
个

－


－
－
－
一
－
－
＂
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＂
－
■
＂
－
－
＾
！
＊
－
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＂
＿
４ ４ ４
＿
－
；
！
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－
－
－
－
．
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；
１
－
－
／
＊ 
厶
２ ０
姿

／＾
一
￣
－
－
＿

轉 运〇

１
－
．
＊
＿
Ｌ


ｒ
ｉ
囊
－
－
－
－

Ｉ

Ａ
二
．
ｆ
’
心
—

矣
－
－
ｉ
＾
／
；
－

－
＾
－

－

么


－

－
－
；
－
－
－

－
－
－
＼
１
？
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－
１
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＂

－

＊
－
弓

－

－
－
■

－

－
－
＊
＾
Ｊ
三
｜
＂
－
＇
－

－
＇
－
１
ｔ
Ｗ
Ｔ
－

－
 － 
－
－
Ｊ
■
－
－
；
－
＇
－
Ｊ
１
－
．
—
—
－
ｉ
－
ｊ
－
■
＊
Ｖ
—
－
ｒ
４
－
— ＞
１
小
Ｊ
－
－
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■



？
－
：
－
＊
－  ＂
？
－
．
－
＇
－
＾
＼
－
１
－
－
－
－
；
；
－
－
、
＾
！
小 卡
？
＿
＿

＾＾
－
－
－
下
２４ ０ ０
＇
…
—


＂
ｒ
１
少
— ？
＇
Ｕ
－
起
？
— Ｉ
■
ｒ
－

科

－
－ 
－

－
ｆ
ｉｉ


２ １
：
－
－
－
７ ｆ
去
ｔ
？
不
－
—
—
十十ｉ
－
－
．
—
…
誤可 
巧
＂
＂
＂
＂
．
；
＿
玉
．
；
；
．
ｒ
．
．
１
ｊ
ｉ

－


—
ｊ
—
—
－
ｉ
ｒ
ｉ
！
．
．
．
ｔｉ
１

１ ／
４
［）
０Ｖ
：
，
１
动 力 的 情 况下
５ ００
Ｖ
ｉ


如扫
：
ｉ
。
ｉ
：
！
电机功率
当 地铁车 辆损 失
电机 电压
、
１
／
４
列 车牵 引 力
，
电机 电流
、
牵 引 动为时
。
，
（
超载
）
电机 电压
齿轮传动 比 为
，
、
电机 电流
，

ＤＣ

１
，
５
．
３９
，
。
，
—
：
＿ ｉ ＿
３〇〇


Ｉ


ｑ
由 图可 Ｗ看 出
。
接触 网 电流
、
。
１ ／
动力 的情况下
４
，
，
（ 空
载
、
电机功率
电机 电压
、
１
／
４
数值减小
、
，
１
－
１
１

－
、


齿轮传动 比
，
电机 电流
、


、
与 没有损 失动 力 时相 比
５００
３ ５
Ｖ
，
％
。
情况下
，


列车能


列 车重量 为 ３７７ ５２
．
。
电机 电流
，


，


基 本 形 态 没有
，
列车牵 引 力
牵引 动力时
并运行 到线路的终点
）
电机 电压
、
运行 阻力 随 列 车速度 的 变化情 况
、
当 地铁车辆损 失
列 车 能起动
，
ｔ
电机功 率
、
Ｖ Ａ Ｗ３


在 空车 行驶和上坡坡度 为
列车损失
，
列车牵引 力
基本 形 态 没 有 改变
坡度为 ３５％ 情况下
ｉ
５ ００
．
接触 网 电流
、
与 没有损失动 力 时相 比
数值减 小


－


牵 引 特性 曲 线
起动 并运行到 线路 的 终 点 如 图 ２ ６ 所示 为在牵 引 网 压 为 ＤＣ
ｔ
－


！
列 车 重量 为 ２２２
，
、
改变
－
；
—
ｓ ｔ ｉ ｃ  ｃ ｕ ｒｖ ｅ  ｏ ｆ
接触 网 电流 运行 阻力 随 列 车速度 的 变化情 况
、
－
—
 
ＡＷ ３
ｏ ｎｃ ｈ ａ ｒ ａ ｄ ｅ ｒ
．
列 车牵 引 力
－
ｔ
３
＿
如 图 ２ ５ 所示 为 在 牵 引 网 压为 ＤＣ
列车损失
－
－
－
…
－
—
４Ｄ Ｃ １ ５
Ｆ ｇ ２ ４Ｔ ｒ ａ ｃ
，


切


 ８  化  ％  ３ ２  ４ ０  ４ ８  ６ ６  Ｕ  Ｔｌ  ８ 台
图 ２
．
＾＾




看
－
－
？
皂 痊奋媒
Ｍ 寸十
中
ｔ ｔＴ ＴＴ ｒ ｒＴ
Ｍ
列 革 逮 廢 捧挪ｈ
为 ５ ３９
６ ００
３
：
ｔＴＴｔ


王 據 馈 觀知 ！ 雖
—
￣
￣
．
ｉ
．
—
－
寸
ｔ
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、
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、
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、
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、
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、
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，
在 ２ ５ ９２ 人 载 荷 和 上 坡 坡 度 为 ３ ０ ％ 情 况 下
。
牵 引 特 性 曲 线 ４ Ｍ 化 Ａ的
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、
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，
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，
．
与 没有损 失动 力 时相 比
，
接触 网 电流
齿 轮传 动 比 为 ５ ３ ９
，
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、
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列 车 速 度 ｋｍ ｈ 
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 Ｌ ｏ ｓ ｓ  ／２ ｄ ｙｎ ａ ｍ ｃ
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 ＡＷ Ｏ 损 失
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动力牵 引 特性 曲 线
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２
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Ｉ
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－
．
．
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１
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Ｉ
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
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Ｉ
 
Ｉ
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．
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．
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１
．
．
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１
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１
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．
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１
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ｉ
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，
随着 列 车速度 的 增 加 显 著增 大
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５ ｋｍ
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１
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、
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，
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
Ｗ
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

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、
．
１
Ｖ
４
，
所示
化 前显著增加
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ＤＣ
ｔ
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１
５ ００
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
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，


：
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、
、
（
）
，
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／
／
，
，
，
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在 速 度 达 到 ５ ｋｍ ｈ 后 保 持 恒 定
／
接触 网 电流
、
电机功 率 列 车速度 的增 加 不 断增 大
－


－
１


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４
．
３９
电制 动力


；


。
电机 电




并 在 速 度 达 到 ５ ０ ｋｍ ｈ
／
，
，
；
；
５
接触 网 电流随 列车速度 的变


因 电 空 制 动 转 化 点 为 ５ ｋｍ ｈ
，
在 速 度 达 到 ５ ｋｍ ｈ 时
，

列 车 重 量 为 ２２２  空 载
从图 中可 Ｗ看 出
，
ｉ
时 随着速度增 大而增 加 电机 电压 随 着 列 车速度 的增 加 不 断增 大 并在速度达 到
保持恒定


．


…
十十
￣
如 图 ２ ９ 所示 为 在 网 压 为 ＤＣ
化情 况
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ミ
；
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Ｔ
．
，
養
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

具体制 动仿真 曲 线 如 图 ２ ９ 至 图 ２
的情况下
２０ ０


ｑ
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图 ２
ｉ


｜

ｃ ｎｎ


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－
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ミ
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－
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
 ＾
；
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０


選
 ２
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Ｉ
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－
－
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；
Ｉ


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
＼
－
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占 强乔
這 任酵近 巧 都 扯
．



３
２４ 〇 〇
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
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…
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Ｔ
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．
Ｉ
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＾
．
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、 
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Ｉ
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Ｉ
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
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Ｉ
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
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


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．
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－
．
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Ｌ
…
…
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＂
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－
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．
．
．
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
—
－
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一



－
一
－
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…
－
＂
＾ 如塞


１
－

＇

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＊
 ４
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Ｉ
—
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…
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．
—
—
＿
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一
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－
—
－
１
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－
－
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一７ 。。
－
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ｆ
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．
Ｔ Ｔ ｔ 二
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—
…

奇 咖吟 啤 坤
－
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—
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－
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
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＜ 
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…
■

十 卡
…



．
１
－
．
｜
甘 十十十
＾

．
．
：
千
＾
．
．

．

－

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
－
—

Ｉ
奪  ４ ５０ 

．



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
：
１
ｊ
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＇
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了
－
－
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－
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－
－
＊
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


－
了
Ｊ
－
ｒ
ｒ
■
－
Ｊ
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
－
；
Ｊ
Ｊ
５５０ 
－


誦Ｉ
：
艾荀志ｇ 
：
；


ｗ
；


—
．
ｊ
巧
－
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｜
十十十十
－
－
…
―
厂了 了下 Ｐ了
！
－
－
－
－
－
—

二
—
４５ °


—


Ｌ
；
；
％   巧  ２４  ３  ４ ０  ４ ８  ６ ６  ６  巧  ８ ０
列 车 速 度 ｋｍ
４
２
８
／
（
图 ２
９
．
ＤＣ
１
６ ５ ０Ｖ
，
Ｆ ｇ  ２ ９  Ｂ ｒ ａ ｋ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｒａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ
ｉ
－
如 图 ２
５
．
．
１
巧 的情况下
的 变化情 况
。
，
列车制 动力
５ ０ ｋｍ／ ｈ
时
，
求
，
最大常用 制 动
：

ＤＣ
ｌ
．
〇 ｍ／ｓ
．
２
，
Ｖ
１
６５ ０


Ｖ ＡＷ０
，
列 车 重量 为 ＾７ ５２  超 载
．
，
、
电机 电压
；
、
、
）


齿轮传动 比 为
，


接触 网 电流随 列 车速度
因 电 空 制 动 转 化 点 为 ５ ｋｍ ｈ
／
，
／
，
（
ｔ
电机 电流
在 速 度 达 到 ５ ｋｍ ｈ 时
，
，
在 速 度 达 到 ５ ｋｍ ｈ 后 保 持 恒 定
／
、
，
紧急制动
＞
：

－
１ ５
１

．
２ ｍ／ ｓ


－


。


电制
；


电


并在速度达到
电机功率 列 车速度 的增 加 不 断 增 大
２
，
电制 动 力 保持恒 定 不变
电机 电 压 随着 列 车 速度 的 增 加 不 断 增 大
接触网 电流
；
＞
６５０
前显著增加
随 着 速度增 大 而 增 加
达 到 ５ ０ ｋｍ 化 保 持 恒 定
ｃ  ｃｕ ｒｖ ｅ  ｏ ｆ
从图 中可 Ｗ看 出
，
动力 随着 列 车速度 的增 加 显 著增 大
５ ｋｍ ／ ｈ
１
电机功 率
、
横坐标为 列 车速度
机 电流在速度达 到
ｉ


制动特性 曲 线

所 示 为 在 网 压 为 ＤＣ
０
ｉ
ｉ
．
．
ｈ ）
ＡＷ ０
。
，


并在速度


符合技 术要
Ａ 型 地 铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计




度 叫 巧 巧 巧 巧 錶 Ｗ Ｍ ２ Ｔ ＡＷ ３
？

，
６５ ０

Ｉ


■
输 入 电 足 ＤＣ
ｉｉｓｉ
抑。
；

■
■

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化 ＯＶ
１
：
壁
  
；
．
＝
■


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列 车重量 为 ２２２  空 载
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

，
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

３
（
０ 故 障情况


１
当 地铁车辆损 失
能起 动
，
１
／
４
牵引 动力时
并运行到 线路 的 终 点
在 ２ ５ ％ 人载荷 和 上 坡坡度 为 ３ ５ ％ 情 况 下
。
，
列 车
，


＊


。


＜
根据 线 路平 纵面 图 分析
坡度 ３０％
算
。
曲 线半径
，
１
，
５ ０ｍ 。
最不利 线 路 条件 的 组合
为 留充分 的余量
坚 曲线
（
根据坡度 ３５％
，
。
水平 曲 线 及车速
、
曲 线 半径
，
１
）
，
为
５ ０ｍ
进 行计


时
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



。
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
．
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计算时
，
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＝
０ ３ ｋ ｍ ／ ｈ／ ｓ ）
起 动 加 速 度 大 于 ０ ３ ｋｍ ｈ
，
．
（
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．
／ｓ
，


。
使用 车辆 的 惯 性质 量进 行 计 算
，
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其中
２
／ｓ
．
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．
１
列 车 总 重 量 ３ ７７ 货 吨
．
１
０
％
，
拖车惯 性系 数
由 于线路 中 存在坡道
，
ＡＷ３ 的 列 车 惯 性 重 量 为
。
Ｘ ３ ８ Ｘ ４＋０ ０ ５ Ｘ ３ ５ Ｘ ２


，
５

．

动车 空车重量 ３ ８ 吨
％
．
５ ２
，
３ ９６
．
２ ２
吨 编组


拖车
／
（
ＴＣ ）
重量 ３５ 吨
，
动力




。
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３ ７７
＝



：
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


．
－
１
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，
：
＝
１


－
１
２９
．
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
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

１
大 连 理 工 大 学专 业 学位 硕 ± 学 位 论 文




其中
列 车 总 重 量 为 ３ ７７ ５２ 吨
，
．
列 车 启 动 时 存在 启 动 阻力
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＝


。
起动 阻力计算如 下
，
３ ９ ２ Ｘ ｍ／ ｌ ０ ０ ０
＝
３ ９ ２Ｘ ３ ７ ７ ５ ２ ／
列 车通过 弯 道 时 存在 曲 线 附加 阻 力
Ｗ尸 ｕ Ｘ Ｍ Ｘ ｇ
０００
／ １
＝
其中
结论
ｌ
（
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．
；
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．
２
１
２
％ 坡道
。
为 ３５％ 情况下
。
＝
计算 如 下
，
２９ ６
－
１
－
１
．
／
１
．
４ ８
－
１
．
．
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）

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＝
）
１
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．
．
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０ ３ １ ２ ｍ／ ｓ


＾
．
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，
１
１
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２
２ｍ／ｓ


。


２
证 明 在考虑 了 比 实 际运行条件更严 苛 的条件下


仍然有充分的加速度
，
Ｎ
．
．
并运行 到 线 路 的 终 点
，
１
动 力 时 的 坡道起动 加 速 度 ０ ３
４
０ ３ ｋ ｍ ／ｈ ／ ｓ
】


编组
４ ８  ｋＮ ／
＝


：
．
（
列 车 能起动
，
０００
台 电 机 的 牵 引 为 ２ ３ ５ ６ ｋＮ
１
平面 曲 线半径
，
计算如 下
，
］
６ ０ ０／ １ ５ ０ ） Ｘ ３ ７ ７ ５ ２ Ｘ ９ ８ １ パ ０ ０ ０（ ｋ
根据 Ｗ 上计算 结 果损 失
：
．
（
５６ｘ
负载时
２ ｋ ｍ ／ｈ／ ｓ ） ＞ ０ ０ ８ ３ ｍ ／ ｓ
＝
（
ＡＷ３
，
２３
．
．
（
由 此可得列 车坡道起动加速度
（

．
．


：
在 ２５ ９２ 人 载 荷 和 上 坡 坡 度


，


。


故 障情 况 ２
２ ）


■
当 列车牵 引 动 力损 失
动 并运行 到相 邻 的 车站
计算时
时
／２
１
使用 车辆 的 惯性质 量进 行计算
，
．
，
列车总重量
车惯性系数
０
１
％
３ ７７ ５２
．
．
１

由 于 线路 中 存 在坡道
吨

动 车 空 车重量
，
．
，
列车总重量
３ ７７
５２
．
列车 启 动时存 在 启 动 阻力
ＦＱ
＝
３ ９ ２
．
，
吨
Ｘ ｍ／
１
０００
结论
＝
（
时
根据
［
＾＾

．
在超载情况 下
，
２
＝
（


吨 编姐
拖车
／
（
重量 ３ ５ 吨
ＴＣ ）
，


动力
％ Ｘ ９ ８
〇

．
＝
１
１
１
１
．
 Ｉ
ｋＮ ／


：


编组
＝
３ ９
．


：
２ Ｘ ３ ７ ７ ５２／ １ ０００
１
ｎ
—
．
１
］
４ ８ ） ／３ ９ ６ ２ ２
．
．
．
１
／
２
０ ３ ｋｍ ／ ｈ ／ ｓ ）
．
＝
１
．
４ ８  ｋＮ ／
．


编组


■
：
－
上计 算结 果损失
０ ５ ７ ｋｍ ／ ｈ ／ ｓ ） ＞ ０ ０ ８ ３ ｍ ／ ｓ
．
，
：
２ ２
坡道 阻力 计算如下
，
台 电 机 的 牵 引 力 ２ ３ ５ ６ ｋＮ
１
，
．


：
计算如下 
，
．
ＡＷ ３ 负 载 时
３ ９６
吨
３ ８
起动 阻力 计算如 下
Ｐ３ ５６Ｘ ８
，
启
列车可
，


。
由 此可得 列 车 坡道起 动加 速度
其中
。


。
计算时考虑 坡道 阻力
，
＝

．
３ ７ ７ ５ ２Ｘ３ ０
其中
％ 情况下
的 列 车惯性重量为
ＡＷ３
。
Ｘ ３ ８ Ｘ ４＋ ０ ０ ５ Ｘ ３ ５ Ｘ ２
拖车惯 性系 数 ５％
，
３ ０


。
３ ７ ７ ５ ２＋０
其中
在 ２５９２ 人载荷 上坡坡度 为
，
，
＝
０
．
１
５ ８ ｍ／ｓ


２
可 用 电机数量 ８ 台
动 力 时 的 坡道 起 动 加 速度 ０
．
１
５ ８  ｍ／ ｓ


。


２
证 明 有 充 分 的 加 速度 确 保 当 列 车牵 引 动 力 损 失
列 车 能在 ３０％ 坡道 上 起 动 并 运 行 到 相 邻 的 车 站
。
－
１
９
１


／２


。



＇
Ａ 型 地铁车辆 电气 牵 引 系 统 的 设计




２
．


列 车 坡 道 救援 设 计 指 标
４
列 车在 正 线 行驶过程 中
援
具体做法为用
。
一
如 出 现重大牵 引 故 障 或其他重大事 故 时
，
列 空 车 救 援运 营 列 车
起 动 加 速 度 大 于 〇 ３ ｋｍ ｈ
／
．
財
／ｓ
．
救援
即可
，
用 空 车 救 援 超 员 故 障 列 车 时 的 列 车 惯 性 重 量 Ａ Ｗ ０＋Ａ Ｗ３
（
（
其中
２２ ２十０
，
．
１
Ｘ ３ ８ Ｘ ４＋０ ０ ５ Ｘ ％ Ｘ ＾＾ ３ ７ ７ ５ ２ ＋ ０




．

．
１
．


正 常 车 总 重 量 ２２２ 吨
重量 ３５ 吨

动 车惯性系 数
，
由 于 线路 中 存 在坡道


１
０％
拖车惯 性 系 数 ５％
，
正 常 车 总 重量 ２２２ 吨
列 车启 动 时存在启 动 阻力
其中
结论
ｍ／ｓ
２
＝
（
－
１
７６
Ａ Ｗ０ 负 载 时
，
．
５
４
１
－
２３
．
０ ３ ｋ ｒｎ ／ ｈ ／ ｓ ）
．
证明
一
）
／６ ３ ６
．
％
＝
上坡
７ ６ ４ ｋＮ ／
．
＝
２３
．
５ｋ
＝



：
６３ ６
．
％吨 编 组


／
吨 拖车
８
，
（
Ｔ ｃ ）


：


编组
。
Ｎ 编组


／


２
．
１
５
．
８ ４ｋ
Ｎ
可 用 电机数量
，
坡 道 起 动 加 速 度 〇 〇 ８４ｍ
．
）


，


：
０ ０ ８ ４ｍ ／ ｓ
台 电机 的 牵 引 力
，
．


：
５２Ｖ １ ０００
计算 如 下
，
０ ３ ｋｍ ／ ｈ ／ ｓ ）
＇
．
列 空载 列 车 完全 能将 另
（
１
．

５
根据 Ｗ 上计算结 果
：
列 车牵 引 至最近 的 车站
２
．

故 障列 车 总 重量 ３ ７７ ５２ 吨
，
由 此可得 列 车坡道起动 加 速度
Ｘ １ ６
＝
１
．
起动 阻力 计 算 如 下
，
．
．

坡道 阻为计算如 下
，
＝
（


。

３ ９ ２ Ｘ（ ２ ２ ２ ＋ ３ ７ ７


。

．

０ ５ ８４


．
，
．

，

故 障 列 车 总 重量 ３７７ ５２ 吨 动 车 空车重量 ３
，
口 ２２巧 ７ ７ ５ 巧 Ｘ ３ ０ ％ Ｘ ９ ８
其中
计算如下
，
）
２
／ｓ


。
Ｘ ３ ８ Ｘ ４＋０ ０ ５ Ｘ ３ ５ Ｘ ２ ）
计算时考虑坡道 阻力
，
通 常请求他 车救


起动 加 速度 限制 值 为 ０ ０８３ｍ
。
认为车辆可 Ｗ起动
，
，
一
列停在
２
／ｓ
３ ０

＝
（
１
６
台


。
０ ３ ０ ２ ｋ ｍ ／ ｈ ／ｓ ）＞
．


化０８３
％ 坡道上 的超 员 载荷无动力


。


。
Ａ 型 地 铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 主 电 路 搭 建


根据
ｌ
ｉｉ
？
上 技 术 条件 及 故 障 运 行 能 力 分 析
确定牵 引 系统功率
，
从而搭 建牵 引 系 统平 台
确 定 电机牵 引 功率
，
，
再 根据 能耗计 算 等


，


。
列 车 电气 牵 引 系 统使 用 行 业普遍使 用 的 交流 电 传 动 系 统
接触 网 ＤＣ
，
１
５００
Ｖ 经 ２ 个




■
受 电 弓 同 时 向 列车牵 引 系 统供 电 
。
列 车 的 基本 配置 为 ６ 辆 车 编 姐
车采 用 ４ 动 ２ 拖 的 动 力 编 姐 型 式
称为最 小可移动单 元
车
）
组成
。
－
：
。
具有反应 迅 速
根据 不 同 载荷 自 动 变化
包括 ４ 辆动 车 和 ２ 辆拖车
Ｔｃ ＋Ｍ ｐ＋Ｍ
－
Ｍ ＋Ｍ ｐ ＋Ｔ ｃ
每个最 小可移动单元车 姐 由
辅 助供 电母 线 全 列 贯 通
和 ＤＣ ＤＣ 供 电
／
，
，
，
、
，
１
－
。
辆拖车
，
车辆为 Ａ 型车体
，
整列


列车 由 两个单元车组组成
（
Ｔｃ
车
）
和 ２ 辆动车
（


，


Ｍ


车 间 电 源可代 替 受 电 弓 在 车 辆段 内 向 整列 车 ＤＣ ＡＣ
有效
／
、
可靠 的 粘着 利 用 控制 和 空转保护
使 乘客 乘坐舒适
、
安全
２日


。
，
列车牵 引 力




．
大 连 理 工 大 学 专 业 学 位 硕 止 学位 论 文




列车 电制动采用 Ｈ级制动
再生制动时
，
利 用 车载制 动 电 阻吸 收制 动 能量
动补偿不足制动 力
王级制动 时
。
原 因 使用 紧 急 制 动 时
当 电制 动力不足时
；
考虑 能量 回 收
，
紧 急制动 仅使用 空气制 动
，
接触 网 受流输入 的 ＤＣ
５００
１
Ｖ
ＶＷ Ｆ 逆 变 器 内 部 包 含
Ｉ
１
个
Ｉ
ＧＢ Ｔ 逆 变 模 块 单 元 包 含 了 逆 变
３
．
表 ２
．
（
，
牵引
）


由 ＶＷ Ｆ 逆 变 器 可 逆 变 成 电
，
，


来实 现地铁 车辆 的 牵 引
单元与制动斩波单元
为车控形式
，
，
１


。


个


。
列 车 电 气 牵 引 系 统主 要 部件 配置


。
列 车 电气牵 引 系统主要部件配置表


３

ｉ
．
由 于 其他


；


。
驱动 本节 车 所 有 电 机
，


，
由 空气制


，
牵 引 系 统通过供 电 线 路 向 牵 引 电 机 提 供 电 源
Ｔａｂ ２ ３Ｍ ａ ｎ ｐ ａ ｒ
ｉ ｇｕ ｒ ａ
ｔｓ ｃ ｏ ｎ ｆ
．
制 动 时优先使用 再生制 动
提供给Ｈ相 交流牵 引 电 机
ＧＢＴ 逆变 模块
牵 引 系 统主 要 部件 见表 ２
．
，
在 地铁车辆 牵 引 工 况 下
。
，
当 电 网不能吸收时
，
经 网 络控制 系 统计算
，
经 列车 电气牵 引 系 统
，
压和 频率 都可 控 制 的 Ｈ相 交流 电 压
和制动动工况
制 动 能 量反 馈 回 电 网
，

ｔ ｉ
ｉ ｃ化 ａ ｃ ｔ ｏ ｎｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ


ｏ ｎ  ｔ ａｂ ｅ  ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｎ  ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ
ｌ
ｉ
ｉ

产 品 名 称 Ｔ ｃ  Ｍ ｐ  Ｍ Ｍ  Ｍ ｐ  Ｔ ｃ
ＶＷ Ｆ 牵 引 逆 变 器
（
含 ３ 相
Ｉ
ＧＢＴ 功 率 单 元


制 动斩
、

１
１
１


０
１
１
１
１


１
１
１
１
１


０
牵 引 电机 电 维等 ０
４
４
４
４


０
制 动 电 阻 ０
１
１
１
１


０
１
１
１
１


０
４
４
４
４


０
１
０
０
１


０
１
１
１
１


０
、
牵 引 控制 单元
、
电流 电压 传感器等
／
）
接 地 开 关 箱
０
１
主 隔 离 开 关 烙 断 器 箱 ０
牵 引 电机
（
含速度传感器
、
）
线 路 滤 波 器 箱 ０
齿 轮 箱 ０
避 雷 器 ０
高 速 断 路 器 ０
接触 网 ＤＣ
基本相
器箱
、

１
波单元
，
１
５ ００
符合列 车 电 气牵 引 系 统性 能 的 要 求
高压 电 气 箱
及联轴 节
Ｖ 通过受 电 弓 向 列 车 电 气牵 引 系 统供 电
、
、
滤波 电 抗器
、
高压车端连接 器等设 备
符合 各类冲 击要 求
电气 牵 引 系 统设备包括 司 机控制 器
。
ＶＷ Ｆ 逆 变 器
。
、
制动 电 阻
、
牵引 电机
、

２ 
１


－
、
烙断


齿轮驱动装置


各 电气 设备箱均采 吊 耳式车 下 悬挂结构


。
？


每个动 车 的 电 气 电路模式
，
，
强度 良 好


，
Ａ 型 地 铁车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计

３



Ａ 型 地 铁 车 辆 牵 引 系 统 设 计 计 算 与 部 件 选 型


Ａ 型 地铁车辆 电气 牵 引 系 统 设 备主 要 包括 司 机控 制 器
主 隔 离 开 关烙 断器箱
、
高压车端连接器等设备
冲击要 求
３
．
。
ＷＶＦ 逆 变 器
制动 电阻
、
本 章详细介绍各设备 的 原理
、
结构
计算 与 选型
、
、
高速 断路器
齿 轮驱动 装置及 联轴 节
、
强度 良 好
，


、


、
符合各 类


，


。
高 压 开 关箱 的设计


１
模 式选择开 关
运行位置
。
牵 引 电机
、
各 电气 设备箱均采 吊 耳式车 下 悬挂结构
。
高压 电气箱 内 部主要包括模 式选择开 关
路
高压开关箱
、
、
，
辅助母线供 电二极管等设备
、
采用 多 种 开 关模 式 的 选择开 关
接地位置 和 库 内 电 源 位 置
主要实现 的 功能如表 ３
．
１
用 于 主 电路 的 模 式选择
，
用 于连接受流器主 回 路
，
模式选择开关功 能所示
表
Ｔ ａｂ３
．
３
１
．
１


。
、
分为正常


，
库 内 电源接头
、
接地线




：


模式选择开关功能
Ｍ ｏ ｄ ｅ ｓ ｅ ｅ ｃ

ｌ
ｔｓ
ｗ
ｉ
ｔ


ｃ ｈ  ｆｕ ｎ ｃ ｔ ｏ ｎ
ｉ
￣
连 接 的 电 路 切 断 的 电 路


受电弓


运 行 牵 引 逆 变 器 系 统 车 间 电 源




辅助 电源
车 间 电 源 受 电 弓 


车间


辅 助 电 源 牵 引 逆 变 器 系 统
受 电 弓
＾


切 除 无


 牵 引 逆变器系 统


车间 电源


辅助 电源
辅助母线供 电二极管主 要 用 于 车辆为辅助母线供 电 时
于不 同 供 电区 间 下
，
１
）
额定 电流
供电
）
、
６００
１
：
：
Ａ
５ ００


车辆 的两组受 电 弓 处


。


：
Ｖ ＤＣ


２ ２ ０ ０ Ａ （
（
一


：
模 式选择开关
额定 电压
当同
两 组 受 流 区 间 内 的 辅 助母 线 供 电 电源 的 并联 防 逆 流作 用
主要设备 电气参数
（
，
受电弓
辅助供 电
）
、
６ ０ ０ Ａ（
车间供 电


）
２ ２


－
）
、
４ ０ ０Ａ（
接地
）
、
１
６ ００
Ａ
（


牵引


’
大 遂 理 工 大 学 专 业 学位硕 ｄ 学 位 论 文
：

（
防 逆流二 极 管
２ ）
额定 电压
额定 电流
３
．
：
；
１
５ ００
６ ００





；
Ｖ ＤＣ




Ａ


高 速 断路 器 的 设 计
２
高 速 断 路 器 Ｈ Ｓ Ｃ Ｂ 安 装 在 ＶＷＦ 逆 变 器 前 端
主要作用 是在 线路产生过 电流 时
，


，
对 主 电 路 电 气 设 备 及 接 触 网 进 行 保 护 同 时 ＨＳ ＣＢ 能对检测 到 的 过 电 流 进 行 快 速 响 应 脱


。
扣
ＨＳＣＢ 立 即 分 断
，
流释放型
，
Ｗ 实 现主 电 路短 路保护
，
Ｈ Ｓ ＣＢ 为 电 维 持
。
具 有较 高 的 可靠 性和 高压 电 气 性 能


电 控 制 和 直 接 瞬态过
、


。
列 车 及 主 电 路 高 压 回 路 系 统 的 保 护 值 和 持 性 将 和 变 电站 主 保护 相 协调
的 分 断特性 将 与变 电 站 的 保护特性相 匹 配
（
Ｓ ｅ 浊 ｅ ｒ ｏｎ ）
公 司 ＵＲ 型 产 品
瞬 态 过 流释放 型
，
，
采 用 电磁驱动
，
一
可将牵 引 设备从 电 网 上可靠地断开
如 过 电流
，
Ｈ Ｓ ＣＢ ）
电 磁驱动 和 直接


、
在过 电流
。
（
过载
、
短路等
逆变器故 障 或 线 路短 路 时
、
，
具 体 参 数 如 下 表 ３ ２ Ｈ ＳＣＢ 参 数表 所示
。

．
表 ３
．

２
选用 赛 雪龙


能 对检测 出 的 大 电 流进 行 快速 响 应
。
个恒定 的 过 电压 来 快速灭弧
适 合用 于 直流 设 备 的 保护
（
该 系 列产 品 为 电维 持
。
自 然 冷 却 的 单极直流 断 路器
在 电 弧期 间 通过 允许
时间短
牵 引 系 统 高速 断路器
。


其 中 Ｈ ＳＣＢ
，
）
，


并


后 反应


高速 断路器


；
Ｈ Ｓ ＣＢ 参 数 表


Ｔ ａ ｂ  ３ ２  Ｈ Ｓ ＣＢ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔｅ ｒ ｔ ａｂ ｅ


ｌ

．
．

 ＵＲ
１
０ ４２ ＴＤＰ


ｌ
Ｏ Ｏ ＯＡ


额 定 电 流
－


额 定 电 压 Ｄ Ｃ ８ ０ ０ Ｖ
１


最 大 允 许 的 工 作 电 压  Ｄ Ｃ ９ ５ ０Ｖ
１
控 制 电 压 Ｄ Ｃ
整 定 范 围  ２ ０ ０Ａ
１ １
？
１
？
 脱 扣 设 定
１
０Ｖ


５ ００
２４ ０ ０


Ａ


Ａ


灭 弧 罩 ２ ｋＶ
额 定 分 断 能 力  ３ ０ ｋＡ
３
．
２
．
１
（
１
５
ｍｓ
负载


）


开 断 电 流参 数
电流上升率 曲 线 如 下 图 ３
．
１
所示
？


：

－
２ ３
－



．
Ａ 型 地 铁车辆 电 气 牵 引 系 统 的 设 计




ｉ
ｓｓ
 ３Ｔ
…
‘
＊
、


、


芳―
－
泌
０ ６ ３ 巧

…
＼
１
．
－


．
ｐ


＼
ｕ
Ｃ ａ ｒｅ
ｌ
ｕ６
－
…
－
Ｍ
￣
Ｌ
＿
巧呂
＇
 ｓ ｓ
Ｉ
ｉｓｓ
３
．
．
．
１
ｄ
二
二


ｔ
ｔｒｉ ｓ
ｅ  ｒ ａ ｔ ｅ  ｃ ｕ ｒｖ ｅ


电路时 间 常数




额定工 作 电压
二
脱 扣 整 定 电 流 值 ｍ
＝
ｔ
切 断 电 流 Ｏ ａ ｃ
ｒ
ｄｔ


＾
Ｃｕｒｒ ｅ ｎ
峰 值 短 路 电 流 Ｕ ｅ
二
初 始 电 流 上 升 率 化
二
分闽时间


＝


最大 电 弧 电压
全分断时间


高 速 断 路 器 外 形 图
高速断 路 器外形 图 如 图 ３ ２ 所 示
．
．
３
－
电流上升 率 曲 线


１
．
二
ｉ
／


＊


ｗＲ
—
短 路 电 流 Ｔ
＝
２ ３
．
＊ｉ
Ｔ
＝
ｄ
ｉ
＊


：
Ｉ
ｄ

３
Ｕ ｋａ 
图 ３
．
件
｜
＾
其中
．


．


：



公
的
編藝 ￥
Ｉ
．
．
图 ３
Ｆ ｇ ３ ２Ｏｕ
ｉ
．
．
ｔ ｌ ｉ
．
２

／


＞
＇
高 速 断 路 器 外 形 图
打 ｅ  ｄ ｒ ａｗ 打 ｇ  ｏ ｆ ｈ
ｈｓ ｅ ｅ ｄｃ
ｐ
ｇ
ｉ

－


－
２ ４
ｉ
ｉ
ｒ ｃ ｕ ｉ ｔｂｒｅ ａ ｋ ｅ ｒ




’
大 连 理 工 大 学专 业 学位硕 ± 学位 论 文

３
主 隔 离 开 关爆 断器箱 的 设 计


３
．



主 隔 离 开关 隔 离开 关用 于 主 电 路 的 隔 离 Ｗ 及 通过机械连 锁开 关将 支 撑 电 容器 的 放


电 回 路短接
Ｗ 保证安 全
，


。
主 烙 断器用 于 当 系 统 出 现严 重 问 题
为后 续 电 路提供保护
１
主 隔离开关
）
额定 电压 直流
：
联动 开 关
１
０ ０ ０Ａ


；
１
５ ００
Ｖ


；
Ｖ


；
：
额定 电压 直 流
：
主炫断器
３ ）
１
５ ００


，


：
：
额定 电压 直流
：
．
烙 断器炼 断


；
额 定 电 流  直 流 ３ Ｘ ４ ０ ０Ａ
３
，


：
额 定 电 流  直 流 ３ ０Ａ
（
线路短 路时


；
：
２ ）
、


：
额定 电流 直流
（
如长时 间 过 电流


。
设备主要 电气参数
（
，
１
５ ００
Ｖ


；


；


输入 滤巧器 的设计
４
输 入 滤 波 器 包 含 有 输 入 滤 波 电 抗 器 ＦＬ 和 输 入 滤 波 电 容 器 Ｆ Ｃ 对 输 入 电 压 中 的 高 频


，
分量和 尖 峰 电压 有 很强 的 抑 制 作 用
，
逆 变 模 块提 供 稳 定 的 直 流 输 入 电 压
电网
响
３
．
［
，
避免对 电 网 侧干 扰
，
。
抑 制 网 压 波 动 与 直 流侧 电 流 脉动 的 影 响
，
为
Ｉ


ＧＢ Ｔ


同 时 防 止 Ｇ Ｂ Ｔ 开通 关 断 时 产 生 的 高 频 电 流 回 流 至
Ｉ
防止对牵 引 和 制 动控制 系 统
及 各 种 线 路 设 施 等 造成 不 良 影


９】


。
４
．
１
响 应 频率


输 入 滤波 电 路 原 理 为 Ｌ Ｃ 电 路
磁福射
，
对 电网
防止 电 网 频率
于 ４ ０Ｈ ｚ

（
１＾
＾
５０
，
因 此存 在 电 皮 与 电 流 的 共 振 现 象
１
Ｈｚ ）
与 滤 波器 的 响 应频 率 的 共振
，
。
因此
，


为
设计规定 滤波 器 的 响应频率必须低


＂ 〇］


。
输 入 滤 波 电 路 原 理 为 ＬＣ 电 路
，
此共振能 引 起 电


及 牵 引 和 制 动 控 制 系 统 ＾ 及 各 种 线 路 设施等 造成 不 良 影 响
输 入滤波器 的 响 应频率 如 下所示计算
磁福 射
。
，


：
因 此存在 电 压 与 电 流 的共振现 象
。
此共 振 能 引 起 电


对 电 网 Ｗ 及牵 引 和 制 动控制 系 统 Ｗ 及 各种 线 路 设施等造成不 良 影 响
－
巧
－
。
因此
，


为



．
Ａ 型 地 铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计




防 止 电 网 频率
于 ４ ０此
（
５ ０
Ｈｚ
）
与 滤波器 的 响 应 频率 的 共 振


设计 规 定 滤波器 的 响 应频率 必 须低
，


。
输入滤波器 的 响 应 频率 如 下 所示计 算


：
ｆ
。
２ ｘ ；ｒ ｘ Ｖ 王 ｘ Ｃ




可求得


：


２ ４ ２ ／／ｚ
＝
／
．
〇
这个数值满 足上述所提到 的 响应频率 值 限制要 求
３
．
４
．
２
５０
Ｖ ｍｓ
／
ｔ
Ｕ 内
。
，
为 了 保证输入滤波 电容器 的 安 全使用
依据输入滤波器 的 参数
ｄＶ
ｙ ／＼ 
１
ｉ
ｄｔ  ｌ
／ｓ ｅ ｃ
ｊ
Ｃ
ｄｑ
ｃ Ｆ
｛
）
Ｐ Ｗ
｛
譽 ｍｘ ８ ６ ４ ６
）
Ａ
．
．
：
 
Ｗ
（
）
—
—
ｗＦ
．
（
－
１
Ｆ
５００
（
）
巧
Ｃ
ｄｔ
—
５ ４
输 入 电 压 变 动 率 必 须 在
，
：


．



．


）
＿

（
（
如 ／
 ／
＇
．
怎 Ｆ
（


）


＼
０ ６
１
ｍｓ ｝


＼
）
这个数 值 满 足 上述所提 到 的 输入 电压 变动 率 限 制 要 求
．


。
在 实 际使 用 中 的 电 压 变动 率 如 下 所示计 算
，
￣
义 ４ ３
）
电压 变动率


根据 设计经验
１
不 超 过 规 定 的 ４０Ｈ ｚ
（
（
不 超过规定 的
１
５０
Ｖ ｍｓ ）
／


。


冲击电流
当输入 电压 突升时
，
输 入滤波 器 内 会产 生 冲 击 电流
可 选 用 与 输 入 滤 波 器 串 联 的 电
。
阻来 降低冲击 电流 


’
。
根据 输 入滤波 器 的 参 数
冲击 电流 如 下示计算
，
２
二
ｅ
。
一
：
ＣＯ
参数如 下所定 义


：
ｗｆ
ｓ ｉ ｎ


）
（


Ｌ
；


：
■
ｆ
Ｑ
＝
ｑｕ ａ
］
ｉ
ｔ

ｙ ｆａ ｃ ｔ ｏ ｒ  Ｑ

二


＼




￣
ｃ
ｏ
＝
〇
Ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａｎ
ｆ
ｔ
ｆｒ ｅ
ｑｕｅ
ｎ ｃ ｙ  ｃｏ
二



＝
＾
ｆ
（
ｎ
Ｒ
ｄ ａ ｍ ｐ 打 ｇ  ｆａ ｃ 化 ｒ ｒ  ； 二



！
Ｖ


－
－
２ ６


 似
２



、


）


Ｉ
大 连 理 工 大 学 专 业 学位 硕 ± 学 位 论 文






如
ｒ ｅ ｑｕ ｅ ｎ ｃ ｙ
Ｗ ＝  ｎ ａ ｔｕｒ ａ  ｆ
ｌ

将 输入 滤 波 器 的 电 阻 值 调 整 为 ２ ０ 欧 姆 在 此 条 件 下 当 输 入 电 压 从 ０Ｖ 突 升 至
。
时
３
？
４
．
冲 击 电 流 能 降低 至 ７５Ａ
，
．
５ ００


Ｖ


。


输入滤波器 技术参数
４

１
，
额定 电流
（
１
（
２ ）
额定 阻抗
（
３
额定 电容
（
４ ）
额定 电压
（
５
绝缘耐压
（
６ ）
）
）
）
绝缘种类
３ ００
：
Ｈ±
８ｍ
：


Ａ
５ ４ ０ ０Ｕ
：
５００


Ｖ
５ ５００


Ｖ
１
：
：
１
５


％


Ｆ


幻 ａｓ Ｆ
ｓ
：
’
 ７
）
（
８
）
（
９ ）
（
（
１
冷却
自 然冷却
：
设计质 量
最大 电流
漏感
０ ）
：
（
考 虑 运 行 风 ２ｍ
４ ５ ０ ｋ ｇ（
：
不含 电磁 屏 蔽板


２４ ０ ０Ａ
：
３ １ １１ 了


内
＾ １
＜
１
变流 器模块采 用 模块 化设计
感器


）


牵 引 逆 变 器 ＶＷ Ｆ 的 设 计
义 ５
元件
／ｓ ）


其 中 ６ 个用 于逆变控制
，
口控单元
、
、
口控 电源
，
抽 屉 式结构
、
２
模 块 集 成 了８ 个
个用 于斩波控制
脉冲 分配单 元
、
，
逆变器冷却 采用 热管走 行风冷
。
。
３ ３ ００
Ｖ
／ １
５００
模块还集成 了 热 管散热 器
支撑 电 容器等 元器件 或部件
、
Ａ 的
因 此为 了 减少 对环境 的 污染
１
－
１
、


ＧＢ Ｔ
温度传




町
并使系 统简 洁
，
Ｉ
，


Ｗ提
高 其 可 靠 性 和 可 维 护 性 本 系 统 方 案 的 逆 变 器采 用 了 热 管 走 行 风 自 冷 方 式 其 主 要 优 点
，
（
１
）
无冷 却 风机
２ ）
无需 消 耗辅助 电源
（
３
热管 Ｗ水作为冷媒
）
、
防尘 结构
露在外部空气 中
散热片组成
。
而对
，
，
Ｉ
Ｉ
：
Ｉ
，
Ｉ
节省 了 预 防性 维护 所


，
辅 助 电 源 故 障 对 ＶＷＦ 运 行 无 影 响
对环境 无 污 染
，
环保
ＧＢＴ 进 行 散 热 的 冷 却 装置


。
－
。
热 管散热 器 由 铅 基板
■

２ ７
该部分为


，
，


暴


热 管和冷却
、


热 管再将 这些热量从基
最后 从散热片 的 表面 不 断地传 递到 外部 空 气 中
，
，
热 管散热 器位于逆变器箱 的 外 部
ＧＢ Ｔ 元 件 通 过 热 传 导 传 输 到 散 热 器 基 板
板传 输 到 散 热 器 的 散 热 片


；
ＧＢＴ 元件 及 其 它 电 子 部 件 被 包含 在 逆 变 器 箱 内 部
ＧＢＴ 通 过 热 管散热 器 自 然 冷 却
热量从
，


：


：
（
热管冷却 工作原理
防水
大大 降低 了 设 备运用 时 维护保养工 作量
，
需 的冷却风机更换成本
，


。
Ａ 型 地 铁车辆 电 气 牵 引 系 统 的 设 计




热 管具有优质 的 热传 导 能力
匀 的 温度 分布
容器 是
一
）
热传 导 能力
（
程中
冷凝部位
）
３
．
蒸 发部位
（
Ｉ
的 金属 真空管
）


均


，


，


蒸发状态 的工作液体移动到上
，
使 整个 热 管近似为 等 温体
，
（
工作 液体密封在真 空 容器 内
，
通过毛细作 用 或重 力 流 回 到蒸 发部位
，
ＧＢ Ｔ 的 热 量 达 到 不 断 的 散 热 作 用


在相变过
，
工作 液体循 环进 行


，


再通过热 管 上 的 散热 片 散 发到 大气
，


。
５
．
线路滤波器


１
逆变器额 定 总 容量为
Ｐ
ｄｃ
（
化ｗ
；
逆变器 效率
电容王作 电流


：
＝

口
ｉ
ｎｙ
ｃ ｏｓ
；
巳
口
；
＝

Ｘ Ｃｏｓ
ｘ Ｔ
＾
／


．
．
＝


Ｏ ｌ Ｓ ｋＶＡ
ｌ
．
此处 暂 取 ０ ８３
，
．


）


：
兰
二
中 间 支撑 电容计算
直流 电压波动 范 围
Ｕ
＆Ｃ
６ ６ ｋｖ ａ ｒ
二
：
１
０ ０ ０Ｖ Ｄ Ｃ
根据薄膜选值 电 容计算 公 式

１
二
５ ００
？
１
：
８００
ＶＤ Ｃ
〇 ５ ｋＨ ｚ
．



Ａ
以
ｉ
ｒ
ｐｐ
ｌ


；
，
电 网 电 压 波 动 在 ＋ ４５Ｖ


 ３ ７７
二


ｅ
Ｘ ２ ＾ ｘ ５ ００

—

４ ５ ｘ ２ ｘ ｔ ｘ ５ ０ ０




。


＇
二

２６６８
忡
；


：
按 照 公 式计算 出 的 电容值可 Ｗ 满 足滤波 要求
为保证 牵 引 变流 器连续 工 作
电压 稳定使牵 引 变流器正 常工作
择容值较大 的 电容器
３７７


Ｖ


：
Ｉ
Ｃ ＞
支撑 电容 器选 择
三


：
异 步 调 制 时 逆 变 器 最 小 开 关频率
，



０ ９ ８ ｘ ０ ８ ３ ｘ ０ ９２
负载功率 因 数
ｄｃ
区
优越 的 热反应 能 力 和 等 温
、
的热 引 起工作 液体 的蒸发
）
在 此又冷凝为液体
，
）
个管状金属 容器与 其 内 部少量工 作 液体构 成
一
槽状
（
将 热 量 高 效 率 地传 递给整 个 热 管
，
的 蒸 发和 冷凝对
中
热管是 由
。
个在 内 部 具 有 毛细 管结 构
施加 到热管根部
部
可 比铜棒高几百倍
（
。
，
，
。
但 由 于 在 车 辆运行 时
需 要 支撑 电 容应 能储存 足够 能量
，
而 且 也 为 了 尽 可 能使 母 线 电圧平 稳
因 此选取 容值 ５４００ Ｕ Ｆ
输 入 电抗器 的 选择 主要考 虑两 个方面

一
，
，


需要经过无 电
在过无 电 区 时 维持


减小波动
，
，


需选


。
是 ＬＣ 的 谐 振频 率 要 小 于 ４０Ｈ ｚ
，


防 止逆
变器谐波污染 电 网 二 是跳工抑制 冲击 电流不 超过 高 断和供 电 网 的 要 求 经仿 真 计 算选 取


。
，
２ ８
大 连 理 工 大 学专 业 学 位硕 ± 学 位 论 文




输 入滤 波 电 抗 为 ８ ｍＨ
，
此 时 Ｄ Ｃ ０ ０ ０ Ｖ 下 直 流 侧 冲 击 电 流 最 大 达 ７ ６ ｋＡ ５ ０ ｍ
１
变 器 输 入 冲 击 电 流 限 值 设 计 为 ９ ７ ｋＡ ５ ０ ｍ
／
．
３
．
５
．
８ｍ
Ｈ
２


功率单元
，
５ ４ ０ ０Ｗ
Ｆ
的 ＬＣ 的 谐 振 频 率 为
具有较大 的 安全裕量
ｓ ，
ｌ ／
（
２
＊
パ ＾ Ｚ万
／
ＶＷ Ｆ 逆 变 器 主 电 路参 数 表 如 下 表 ３ ３ 所 示
Ｔ ａｂ
．

３
．
３
．
３
＝
２４ ２
．
）
Ｈｚ
ｓ ，
ＷＶＦ 逆




。
满足谐振要 求
，


。


。
．
表 ３
／
．
ＶＶＶ Ｆ 逆 变 器 主 电 路 参 数 表


 ＶＷ Ｆ
ｉ
ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｔ ａｂ
ｎ ｖ ｅｒｔ ｅ ｒ  ｍ ａ ｎ  ｃ ｉ ｒ ｃｕ ｔ ｐ ａｒ
ｉ
ｉ



ｅ
ｌ

主 电路系 统
逆变器
；
两 电平
 驱动 电机
４
：
、
Ｈ 相 电 压 式 Ｐ ＷＭ 逆 变 器 系 统


个 逆变器
／
（
１
车 控方 式
Ｃ４Ｍ
输 入 线 路 接 触 器  线 路 接 触 器 Ｄ Ｃ ５ ０ ０Ｖ
１
＿
功率器件
逆变器单 兄


元
（
Ｉ
Ｇ Ｂ Ｔ ）  ３ ３ ０ ０Ｖ
－
冷 却 方 法 热 管 散 热
功牽器件
１
－
８００
利 用 走行风 自 然冷 却


，
１
５ ０ ０Ａ
制 动 斩 波 器 单 元 二 极 管  巧 ０ ０Ｖ
１
５ ００
Ｉ


Ａ
模块


５ ０ ０Ａ
Ｇ Ｂ Ｔ  巧 ０ ０Ｖ
（


）
－
）
－
斩 波 电 流 传 感 器 ２ ０ ０ ０ Ａ
Ａ 模块


０


Ｖ
／ １ ０


Ｖ
／ １
线 路 电 压 传 感 器 ３ ０ ０ ０ Ｖ
模块




放 电 电 阻 ２ ０ ０ Ｑ

Ｄ ＣＰＴ 单 元


Ｈ Ｓ Ｃ Ｂ 控 制 接 触 器 Ｄ Ｃ Ｈ ０ Ｖ
－
Ｈ Ｓ Ｃ Ｂ 控 制 电 阻 器 ５
滤 波 电 容 器  逆 变 器 单 元 Ｄ Ｃ
１
１ ６ ５ ０
Ｖ ５４００ 阵


－
／ １ ０
１ ５ ００
￣
１
额 定 电 压 Ｄ Ｃ
１
１
输 出 功 率 牵 引 电 机
输出 电压
（


Ｖ


０Ｖ


电 压 范 围  Ｄ Ｃ ７ ７Ｖ Ｄ Ｃ ＂ ７ ５ Ｖ
￣
（
１ ８ ００


？

输 出 电压


Ｖ


Ｖ
电 压 范 围  Ｄ Ｃ ０００Ｖ ＤＣ
控制 电路 电压


Ａ
００


电 流 传 感 器  电 机 电 流传 感 器 ２ ０ ０ ０ Ａ
额 定 电 压 Ｄ Ｃ
１
：
１
９ ０ ｋＷ ｘ ４  （
牵 引  牵 引 电机
）
制 动  牵 引 电机
）
ＡＣ ０
￣
：
ＡＣ ０
－
：
输 出 频 率 牵 引 电 机
■

－
２ ９
－
小时工作制 ２
：
０
￣
１
１
０ｋ

ＷＸ ４
．


）


０ ０Ｖ
１
１
１
３５０


Ｖ
２５Ｈｚ





．
Ａ 型 地铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设 计

３
５
．
．





牵 引 控制 单 元
３
Ｄ Ｃ Ｕ 可 实 时 监 测 Ｖ ＶＶ Ｆ 逆 变 器 及 Ｄ Ｃ Ｕ 的 故 障
或者有 故障 发生时
（
１
，
ＤＣＵ 会进 行 如 下 特 定 保 护
功能 自 动脱扣
。
消 除故障状态位
，
，
（
ＨＳＣＢ ）
器
。
。
－
ＤＣＵ 根据 反 馈信 号 判 定 线 路 过 电 流


复位操作 被 忽 略
Ｄ ＣＵ 保 持 Ｈ Ｓ ＣＢ 断 开
，
位置
Ｏ ＦＦ ）
（
然 后 ＶＷ Ｆ 逆 变 器 可 再 次 运 行
。
。
。


，


ＨＳＣＢ


。
当 接触 网 电压 低于 设定 值 时


，
Ｄ ＣＵ 监 控 上 升 线 电 压 至 允 许 工 作 电 压
，


，


。
逆变器输 出 电流过流保护


）
ＤＣＵ 通 过 电 流 传 感 器 检 测 逆 变器 王 相 输 出 电 流 情 况
流
会 由 ＨＳＣＢ 的 自 动 脱 扣


司 机必 须通过将 主控制 器手柄 设定 至关 闭
。
当 清 除 故障状态后
。
控 制 系 统 会 重 新 恢 复 运 行
３
，
，
Ｄ Ｃ Ｕ 使 用 Ｅ ＳＰＴ 监 测 接 触 网 电 压
ＤＣＵ 运 行 线 路欠 压 保 护
（
髙速 断路器


接触 网 电压 欠压保护
２ ）
闭 合 ＨＳＣＢ 后
？
，
之 后 司 机 可 Ｗ 再 次 闭 合 ＨＳ ＣＢ
脱扣在 ５ 分钟 内 发生 ３ 次
（


。
ＨＳＣＢ 开 断 状 态 信 号 反 馈 给 ＤＣＵ
并进 斤相应保护措施
，
当 ＤＣＵ 检 测 信 号 异 常 将 有 故 障 时


母 线 电流过流保 护


）
当 主 电 路输入 电流超过 设 定 数值 时
保护
，
如 果 逆 变 器Ｈ相 输 出 电流超过设 定 值
保护 功 能触发条件基于 Ｕ
复位或 断 开操作
、
Ｖ
执 行 硬件保护
，
Ｗ 三相 任 意
、
一


并且 始终检查逆变器输 出 电
，
，
封锁脉冲
，
延 时 断开主接触


相 的 电流值超过 限定


司 机必 须执行
，


。


—
复位
断开
（
司 机必须按此复位开关
：
，
随 后 ＤＣＵ 取 消 故 障 位 
。
司 机可使用 断开开 关手动 断开逆 变 器
：
，
随 后 Ｄ ＣＵ 断 开 逆 变 器 
。
电 机过流保护


４ ）
ＤＣＵ 通 过逆 变 器输 出 电 流传 感 器 实 时 监 测 逆 变 器 输 出 电 流
值大于设定 阀值时
，
执行硬件保护
，
封锁脉 冲
位消 去 保护 信 号才能使逆变器恢 复运行
３
．
部固定为
压力浸漆
一
，
此时 必须手动故 障 复




。
牵 引 电机 的 设计


６
牵 引 电机为异步牵 引 电机
５ ０
延 时 断 开 接触 器
，


当 检测 输 出 电流瞬 时
，
一
，
整体
，
定 子绕组为双 层 成 型 绕组
使 定子绕组 获 得较 高机械性 能
旋转烘诘 固 化
。
提高 了 电机绝缘 性 能
Ｗ４７０ 冷 辄 桂 钢 板 叠压 而 成
整体
。
，
两端采用 压板
。


。
－
３ ０
。
，
。
定子线 圈 嵌进 定子槽 中
电 机采 用 ２ ００ 级 绝 缘 体 系
并且有利 于 电机散热
用 扣片将定子冲片
、
。
，
，


端


整体真 空


定子铁也 由


两端 的压 圈 焊接成


，
大连理王 大 学 专 业学 位 硕± 学 位论 文




真 空 压 力 浸 溃 采 用 与 之 匹 配 的 无 溶 剂 进 曰 Ｈ ６２ Ｃ 浸 溃 漆
程度高
；
具备更好 的 的 耐热
耐老化
、
°
°
可长期稳定 工作在 ５〇 Ｃ
？
２２０
－
动 系 统 的 优势
采用
差为
１
ｍｍ
１
，
，
所示
提 高 了 温升 裕度
Ｃ ４Ｍ
且同
的 方 案进 斤管 理
Ｃ 温
车控方 式
一
。
度区间
、
耐冲击 电压特性
具有 更高 的耐温等级
。
延长 了 电机使用 寿命
，
因此
。
耐局部放 电
、
在车轮径 管 理方面
，
转 向 架 內 ２ 轴 间 的 车轮径 公 差为
不 同 轮径差
１
（
浸溃 漆浸透性好
：
一


，


步 发挥 了 交 流传


。
采用 同
，


体化
适 用 湿度 范 围 广
；
进
，
一
，
３ ｍｍ
一


车轴 左 右 车轮径 间 的 公


同 车 辆 间 的 轮 径 差 值 为 ８ ｍｍ
，


对 电机 负 荷 的 影 响 情 况计算分 析 如 图 ３ ３ 和 图 ３ ４
％）
．
．


。


牽 引 工 巧 下 轮 径 著 引 起 的車 引 力 液 动 曲线

Ｉ



３ ０
＾
＾
ｙ
＾
￣
￣

Ｉ
Ｉ
＾

…
—

＿
＼
＿
２ ５

２。



＿
— －
超 经妨
户
一



｜


冷 客於 杜 ａ
Ｉ



．


＾
１ ０



己

０
＇ 
０
１

１

＇

＊

＊


＊



＊


 １ ０ ２ ０ ３ ０ ４ ０ ５ ０ ６ ０ ７ ０ ８ ０
ｋ ｍ ／ｈ


．
图
Ｆ ｇ ３
ｉ
．
．


牵 引 工况下 轮径差 引 起 的 牵 引 力 波动 曲 线
３ ３
．
３
 Ｔｈ ｅ ｗ ｈ ｅ ｅ



ｄ ｉ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ  ｄ ｉ ｆｆｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ  ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ  ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ  ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ
ｉ
ｌ


制动工况 下 轮 径 差 引 起 的制 动 力 液 动 曲线
０








ｒ
＾
１
＾
１


１
＾
１


ｉ
＿
５
ｙ


！


，


起 毎 扣 ５ａａ


ａ
巧 运 Ｓ Ｓ Ｓｒ


１
—
０
１

—
Ｔ


 巧客的


ｌ ａｍ


＿

需
－
２０
—
－

—

３Ｉ 
Ｔ
＝


—



巧
３ ０


＾
Ｉ 
０
１

＾
＾

＊

＊





 １ ０ ２ ０ ３ ０ ４ ０ ５ ０ ６ ０ ７ ０ ８ ０
ｋｍ／ ｈ


图 ３
．

４


电制动工况 下 轮径 差 引 起 的 牵 引 力 波动 曲 线
Ｆ ｇ ３ ４Ｅ ｅ ｃ ｔｒ
ｉ
．
．
ｌ
ｉ
ｃｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ
呂
ｗｈ ｅ ｅ ｄ
ｌ
ｉ


ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ  ｄ ｉ ｆｆｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ  ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ  ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ

－
３ １
－



．
Ａ 型 地 铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计




牵 引 电 机参数 如 下 表 ３ ４ 所示


：
．
表 ３
．


牵 引 电机参数表
４
Ｔ ａ ｂ ３ ４Ｔ ｒａ ｃｔ ｏ ｎｍ ｏ ｔ ｏ ｒ ｐ ａｒａｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｔａｂ ｅ


．
．
ｉ
ｌ




型 号 Ｓ ＥＡ
额 定 功 率 Ｐ ２
１
０ ｋ Ｗ （
额 定 电压 Ｕ 
１
ｌ
额 定 电 流 ｎ


）


ＯＯＶ
ｌ
１
小时
—
３４


Ａ


额 定 转 矩 Ｍ ９ ７ ４Ｎ ｍ
牵 引 时 的 峰 值 功 率 和 电 流 ３ ４ ０ ｋ Ｗ
，
１
７９
制 动 时 的 峰 值 功 率 和 电 流 ４ ９ ３ ｋ Ｗ  ２
，
额 定 转 速 ｎ  ２０６０
ｌ
１


Ａ


ｒ／ ｍ ｉ ｎ
最 大 转 速 ｎ ｍ ａｘ ２ ８ ７ 
１

１


Ａ
ｒ／ ｔｎ
ｉ


ｎ
额 定 频 率  ７ ０ Ｈ ｚ
额 定 转 差 率
１
．
４％




功 率 因 数 ｃ ｏ 本 ８ ９ ５ ％
ｓ
．


效 率 ｎ ９ ２ ５ ％
．
极 数 ２ ｐ ４ 极


绝 缘 等 级 Ｃ ａ
ｌ
ｓ ｓ２ ０ ０

电 机 重 量 ６ ９ ０ ｋ ｇ


冷 却 方 式 自 通 风


齿 轮 传 动 比 ５ 巧
．
（
＝
９７／
１
８ ）


齿 轮 传 动 效 率 ９ ７ ５ ％ 暂 定
．
３
．
（


）


制动 电 阻 的 设计
７
当 车辆进 行 再生制 动 时
通过时
，
考 虑 能量 回 收
器将 实现 电 阻制 动
ｔ
ｗ
－
，
，
电 网 有 足够 的 能力 吸收再生 能量
地铁 列 车仅进 巧再生制 动
。
，
且 电 网 周 围 由 其他列车


当 电网 吸收能力 不 足时
，


制动斩波
Ｗ


。
制动 电 阻采用 强迫风冷冷却
动 能量全部 由 制 动 电 阻吸收 Ｗ
，
满 足 车 辆 在 ＡＷ２ 条 件 下
１


。
３ ２
，
最恶劣 的工 况下
，
满 足制




■
大连 理工 大 学专 业学 位硕±学位论 文

在 此种 情 况 下



每 列 车所 需制动 功率可 由 下式计算
，


：


Ｔｘ Ｖ
ｆ

＝
 口 ｇ Ｘ ＂＾ ｘ
／
７


鮮
３ ６


．
式中
，
为 制 动 力 ｋＮ
Ｔ
（
为 牵 引 电 机 效 率 ０ ９２
．
（
）
ＡＷ２ 载 荷 情 况 下
制 动 为 为 ２ ２ ｋＮ
，
，
Ｖ 为车辆速 度
，
）
ｎ ＮＶ
ｉ
ｋｍ ／ｈ ）
（
为牵 引 逆变器 效率 ０ ９７
．
（
８ ０ ｋｍ ／ ｈ
详 见表 ３ ５ 制 动 功 率
。
）
ｇ
为齿轮传动效率
ｒ
（
０ ９７５
．
）
，
ｒ ＭＭ


ｉ


。
ｌ
．
Ｏｍ／ｓ
２
的 情况 下
，
每个 电化 的




。
通 过上述 公 式可 计 算 得 车 辆开 始制 动 功 率值
值
ｉ
平 均 制 动 减速度为
５ ｋｍ ／ｈ
￣
ｔ
，
．
最大制 动功 率值
、
及制动结束 时功率




。
表 ３
．
制动功率


５
Ｔ ａ ｂ  ３ ４  Ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
．
．

￣
￣
车 辆 速 度 制 动 力 制 动 功 率


车辆载重
￣
ＡＷ ２  ８ ０ ｋ ｍ ／ ｈ  ８ ８ ０ ８ ｋ Ｎ ／ Ｍ  车

．
Ａ Ｗ ２  ５ ｋ ｍ ／ ｈ  ８ ８ ０ ８ ｋＮ ／ Ｍ  车 

．
３  ７ １
．
．
７ １ １
１
０ ７ ０ｋ
．
．
Ｗ Ｍ 车
／

最大制动功率
Ｗ／ Ｍ 车  制 动 结 束 功 率



阻值计算


只 有 当 滤波 电 容 电压
电 网 电压
（
高 于 Ｄ Ｃ Ｗ ＯＶ 时 车 辆 可 进 行 连 续 电 阻 制 动
）
Ｉ
且 制 动 电 阻此时 必 须承 受短 时 最大制 动 功 率
下


￣
７ｋ
１
（
ＡＷ２ 车 重 ）
因此
。
，
，


并
电 阻值计 算方 式 如




：
ＡＷ ２ 车 重 时 制 动 电 阻 值 计 算


民
二
—
式中
，
＾
—
７ １
１
．
７ ｘ １ ０００
，
７
．
２
因此
，
额定 阻值应为
１
１
．
．
３ ４４
萌
（


ｒ
最 大 电 阻值


）
电 阻制造容差


，


Ｑ
７９ ８ Ｘ
－
１

０ ２５
＝
．
（
１
）
．
３ ４４
Ｑ
。
（
２０


０
制动 能 力


当 车 辆 处 于 ＡＷ２ 状 态 且 减 速 度 为
动
Ｗ
电 阻 值 随 温 升 最 大 变 化 为 ＋２ ５ ％
：

．
７
化 ９５ 为斩 波 器 占 空 比


欠 ＝
３
．
 ／ Ｃａ
额定 电 阻值可根据 下 述进 行定 义
为＋７％
ｘ 〇 ９ ５＝ １
．
１
ｌ
．
Ｏ ｍ／ ｓ
２
时 制 动 电 阻应 能在 ２ ４ ４
，


。
制 动 电 阻能耗 曲 线 如 下 图
．
３
．
５
所示


：

－
３ ３


－
３
．
ｓ
内 进行循环制


Ａ 型 地铁车辆 电气 牵 引 系 统 的 设 计

１
７１ １
．
７ ｋＷ
Ｃ



３ ＝ ９ ５ ％



２０ ８３ｓ
．
）


２ ３４ ４ ｓ
．
＾



条件
ＡＷ ２
图 ３ ５
．
Ｆ ｇ ３
ｉ
平均 能耗计算如 下所示
．
．
５
 ＞
能耗 曲 线
（
Ｅｎ ｅ ｇｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｐ
ｒ

９０９ ３ ５ ｘ ２ ０ ８３
．
。
接地开 关箱 用 于 设 备检 修 时
＝
［
．

，
—
＝
牵 引 设 备 的 隔 离 接地
保证人 身 安 全 当 隔 离 接地开 关 接地后
统


ｏ ｎ  ｃ ｕ ｒｖ ｅ
。。

。 ， ＾


８０ ８
．
Ｗｆ




接地开 关 箱 的设计
８
．
ｔｉ


：
Ｐａ ｗ ｉ 
３
ＡＷ２ ）


關
，
车 间 电源
、
。
箱 内 主 要 器件 为 隔 离 开 关
受 电 弓 高压
１
５ ００
，


为
Ｖ 不 允许接入牵 引 系


］


。
隔 离开关参数
额 定 电压
额定 电流
：
：


：
Ｄ Ｃ
５ ００
１
Ｖ


■
６ ００Ａ




Ｊ
３
．
９


司 机 控 制 器 的 设计
司 机控制 器 是
一
体化司 机控制 器
，
给 出 精确 的 控制 信 号
向 轴及锁开关轴 的 支撑均采用 滚珠轴 承代 替 滑动轴 承
位精度和 使 用 寿命
；
开关额定 工 作 电流
换 向 手柄操作力
：
：
：
：
ＤＣ

１
１


０Ｖ


Ｄ Ｃ ５ ０ ０ｍＡ


不 大 于 ２ ０Ｎ


不 大 于 ２ ０Ｎ
重量 约
：
可 Ｗ有效减小磨损
调 速 手 柄 的 位 置 显 示 采 用 ＬＥ Ｄ 发 光 管
开关额定 工 作 电压
控制 手柄操作 力
，
１
５ｋ


ｇ
３ ４


－
司 机控制 器 的 调 速轴
。
口Ｄ
］


。
，
、


换
大 大提 高 定


大 连 理 工 大学 专 业 学 位 硕 ± 学 位 论 文




型地铁车辆牵 引 系统联调与测试


４Ａ
试验 系 统供 电 电 源提 供 ＤＣ
助逆 变 器
。
１
１
０
５ ００
Ｖ 电源
ＶＤＣ
，
１
０
１
个 高速 断 路器和
牵 引 逆变器输 出 额定Ｈ相
，
为 直 流模拟 负 载供 电 口
－
１
２３

Ｖ 与 Ｄ Ｃ ２ ４Ｖ 电 源
。
其 中 ＤＣ
接触器 Ｗ 及 网 络控制 系 统
（
１
１
地面联调 试验 线 路 如 图 ４
．
所示
１
，
。
１
００


ＶＡ Ｃ


充 电 机可


。
为 模拟控制 台 供 电
，
提供控制 电源
ＴＭ Ｓ ）
１
］
是为辅助逆变器
０Ｖ
个被试辅


１
辅 助 逆 变 器 输 出 Ａ Ｃ ３ ８ ０Ｖ 电 源 分 别 供 给 交 流 负 载 及 充 电 机
；
试 验 系 统 供 电 电 源 提 供 Ａ Ｃ ２２ ０Ｖ 电 源
１
分别 输入 到
，
高速 断路器输 出 端连 接 到牵 引 逆 变器
至被试牵 引 电 机
输出
１
、


模拟控制 台 可输 出 ＤＣ
，
牵 引 逆变器
高 速 断 路器
、
、


放电


。
控制 电路线路 图 如 图 ４ ２ 所示
．


。


．
系
￣
纖电 蝴 別
日
ＶＥ Ｃ

Ｉ
ｍ ｍ


Ｉ
试垫 结 电 巧


—
獅逆 《 器 
￣
￣
 脯 蝴
牵引
—
Ｉ
［
 銳模
Ｉ
投Ｉ義
｜
［
—
Ｉ
ＭＭｈ
引

ｊ 禍臟
制趣电跑
—
蝴 Ｈ Ｍ ＩＨ 陪 读 电 圳
阿商
—
至
Ｉ
陪试 皂
ｕ ｙｇ
牵 引 电 机３
—
 寡


牵 引 电抓
Ｉ
．
’
 １
．
１
Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ａ
．


试
Ｉ



１

Ｉ
齡挑 扼
Ｉ
图 ４


＾
—

—
ｉ
—


￣
Ｉ


Ｆ ｇ ４
柩
—
Ｉ
＊
—
Ｉ
＾
１
盗




—
Ｉ
地面联调 试验 线 路 示 意 图


ｔ ｉ
ｃｄ ｉ ａ

ｇ
ｒａ ｍｏ ｆ

－
３ 日
ｇ
ｒｏ
ｕ 打 ｄ
ｌ ｉ
ｎｋｔ ｅ ｓ ｔｃ
ｉ
ｒｃ
ｕ
ｉ ｔ





．
Ａ 型 地 铁车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设 计




《统
舰 电松 ２
＝
日
ＶＡＣ


模 报控 制 台
１
充电初 
＾



■


Ｉ
￣
￣
牵
辅 巧逆 卖 器
Ｉ
Ｉ

Ｉ
１
Ｉ
牵目化
－
ｉ
．
４
．
４ １
．
牵引
１
．
．
．
２
１
．
ｉ
 高 速 ｉ 格 器  泼 电 ＾ 触 器
Ｉ
｜
Ｉ


Ｉ
—
马



Ｔ Ｍ Ｓ
Ｆ
控制 电路线路 图


２
Ｃ ｒ ｃｕ
Ｉ
￣
削 电私


柩

图 ４
Ｆ ｇ ４
器
引
ｉ
ｔ
ｄ
ｉ
ａ
ｇ ｒａ ｍｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒｏ

ｌ
ｃ


ｒｃ ｕ ｉ ｔ
ｉ


制 动特 性试验
、


牵 引 特性试验
１
（
〇 试验方法
电 机过载状态
：
矩 Ｗ 及输 出 轴功率值
。
要求
根据 牵 引 曲 线
，
采 集 不 同 的 点 测 量 电 机转速
，
实测 转速 为 目 标 转速 的 ±
：
１
％
０
在规定特性上
；
，
对应于最


大转矩 处 的 转速至９０ ％ 最 高 转速之 间 任 何 点 上 的 典 型 转矩 不 应 小 于 规定 转矩 的 ９
（
２ ）
试验结 果如下 表 ４
．
１


转
、
５
％


。
所示 


’
：


’
表 ４
Ｔａｂ ４
．
．
１
牵 引 特 性 试 验 数 据
１
．
Ｔｒ ａ ｃ
ｔｉ
￣
转 速
＾

１
ｏ ｎｃ ｈ ａｒａ ｃ ｔ ｅｒ
ｉ
ｓ ｔ ｉ ｃ
￣ ￣
（
ｒ
ｐ ｍ）
￣
磊ｉ
（
ｒ
化Ｓ
ｔ


ｄａｔａ
￣
ｐ ｍ）
￣
转 矩而ｎ
￣
捧矩 Ｎ
（
）
ｍ）
目 标 值 实 测 值 目 标 值 实 测 值


 ３ ５ ５  ３ 巧
１
６７４
 ４ ２ ５ ４ ４ ７ ２ ７ ０
ＡＷ ２ 载 重


３ ２
３ ９ ２
５ ２ ８ ６ ９
２
１
１
１
４
 ２ ８ ５ ４ ２ ８ ６ ５ ４ ３ ３
５
 ３ ５ ５ ３ ６ ５
６

１
１
１
８３
４ ２ ５ １ ４ ３ ９ ８ ７ ３
９４ ２

１
６８３
１
９４２

１
８
４ ３ ７
１
０２６
－
１
－
１
１
－
－
１
－
８ ９ ８
－
１
１
１
５
１
６９０


１
８ ５ ３


１
０７５


－
－
－
５ ８２ ６ ３ ８


－

１
１
９２

１
１
７８
３ ３２
３ ３ ２
１
２７６


１
２ ８４


－
－
ＡＷ ０ 载 重


７
２
８
 ２ ８ ５ ４ ２ ８ ６ ３ ２ ９ ８
１
３ ９
２
３ ６


－
１
４９


 ５ ２ ９ ９ ８ ８ ７ ３ ６ ７ ９ ４
－
－
－
６ １ ７
４ ０４ ４ ７ ２


－
大 连 理 工 大 学 专 业 学 位 硕 ± 学位 论 文




（
３ ）
试验结论
牵 引 特性试验 中
：
该 牵 引 系 统满 足 要 求
试验测 得 的 转速及 转矩 都在 目 标值 允许范 围 内
，
即 实测转速 为 目 标 转速 的 ±
。
１
０
％
在规定特性上
；
，
对应 于 最 大转


矩 处 的 转速至 ９０ ％ 最 高 转速 之 间 任 何 点 上 的 典 型 转 矩 不 应 小 于 规 定 转矩 的 ９５ ％
在 ＡＷ２ 情 况 下
速度
车 轮 直 径 为 ８０ ５ ｍｍ
，
／

②列车 从 ０ 加 速到
．
．
额定 电压
，
１
５００
Ｖ 时
满足


。
平均加


，


：
① 列 车 从 ０ 加 速 到 ４ ０ ｋｍ ｈ  ＞
４ １
在无坡道 的情况下
，


。
８ ０ｋｍ
：
化
１
０ ｍ／ ｓ
．
＞ ０ ６ｍ ｓ
：


２


２
／
．
制动特性试验


２
（
０ 试验方法
电机过载状态
：
矩 ＾及输 出 轴 功率值
要求
。
［
根据 牵 引 曲 线
，
采 集 不 同 的 点 测 量 电 机转速
，
实测 转速 为 目 标转速 的 ±
：
１
０
％
在规定特性上
；
对应于最


，
大转矩 处 的 转速 至 ９０ ％ 最 高转速 之 间 任 何 点 上 的 典 型 转矩 不 应 小 于 规 定 转矩 的 ９５ ％
（
２ ）
试验结 果 如 下表 ４ ２ 所示
表 ４
．
２
制 动特性试验 数据


Ｔ ａ ｂ  ４ ２  Ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ  化 Ｓ
．

测 试 点 运 行 状 态 转 速
１
（
ｒ
ｐ
ｍ） 目
标 转 速
（
ｒ
ｐ ｍ）
ｔ
ｄａｔａ


转矩 Ｎｍ 目 标
实测
２
 ＶＬ
３
 ２ ８ ５ ４ ２ ８ ３ ７
４
 ＡＷ ０ 载 重  ８ ０ ０  ７ ７ ４ 
５
６
６ ７ｂ
１
（
ｉ
ｔ
）
 Ｈ ２  ４ ２
５
１
１

 ＶＬ
＝
（
２ ７ｂ ｉ ｔ）
 ４２ 
５
１
１
４ ０２

 ２ ８ ５ ４ ２ ８ ２ ５
（
３ ）
试验结 论
制 动特性试验 中
：
该牵 引 系 统满足要求
，
１
５ ７０
１
５ ７０
１
５７０
１
０５ ６
１
０５６
１
０５ ６
８ １ ５

１
６ ６４
１
８ １ ５

１
６６９
１
８ １ ５

１
６ １ ３
１
２２ ０

１
０７０
１
２２ ０

１
０９２
１
２２０

１
０ ６３
－
－
－
－
（
１
－
－
）
１
７４４


１
７０９


１
６ ３ １
１
１


３ １
１
１
２７


１
０７８


－
－
－
－
－
－
试验测 得 的 转 速 及 转 矩 都 在 目 标值 允 许 范 围 内
即 实测 转速 为 目 标转速 的 ±
。
转 矩 Ｎｍ 实 测


）
（
 ＡＷ ２  载 重  ８ ０ ０  ７ ８ ５ 
＝
１
０
％
；
在 规 定特性上
，
到停车
１
，
８６０
人情 况下
平 均 减速度
①最 大 常用 制 动
②紧急制动
：
＞
，
车 轮 直 径 为 ８ ０ ５ ｍｍ
，
线路为平直道
，


。
对应 于 最 大转


矩 处 的 转速 至 ９０ ％ 最 高 转速 之 间 任 何 点 上 的 典 型 转矩 不 应 小 于 规 定 转 矩 的 ％ ％
在载荷


。


：
．
．


转
、
。


满足


列 车从 ８０ 公里 小 时运行
／


：
＞
：
１
．
１
．
２ ｍ／ｓ
０ ｍ／ ｓ


２


２
－
３ ７



■
Ａ 型 地铁车辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计




４
系 统 温升 试验


２
．
（
分钟
１
试验方法
）
系 统 在额定 工 况 下 运 行
：
温 度 的 变 化小 于 ２Ｋ
，
（
试验结果
２ ）
１ ４０
１ ２ ０
０
．
０
．
即 认 定 为 达 到 稳 定 温度
，
温升 曲 线 如 下 图 ４ ３ 所示
：
－
记录 系 统温升 情 况
，

记录 时 间 间 隔 为
１


０


。


。
．

，



Ｉ

＾




１ ００ ０





．
８ ０ ０


．
—

６０ ０
．

／
．
２ ０
．
０
０ ０
．




—
麵麵
Ｉ
ＴＨ
Ｉ



？
Ｗ
ＭＯＮ


．


Ｉ


：
：



         
：
！
—

＾＾
４ ０ ０

ＴＨ Ｕ
＊
ｆ
＊
１
１
ｆ
５
！
５
＼

ｔ

５

！


ｉ
０ １ ０ ２ ０３ ０４ ０５ ０ ６ ０７ ０８ ０９ ０１ ０ ０ １ １ ０ １ ２ ０ １ ３ ０ １ ４ ０


图 ４
Ｆ ｇ ４
ｉ
（
线
、
３ ）
试验结论
Ｔ Ｈ ＩＷ
Ｗ看 出
曲 线代表
ｉ
引 系 统满足要 求
．
３
系 统温升 曲 线 图


３
 Ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｕ ｒ ｅ ｒ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒｖ ｅ ｏ ｆ 化 ｅ ｓ ｙ ｓ 化 ｍ


ｔ



ｉ
系 统温升 曲 线 图 横坐标为试验时 间
；
Ｉ
在 ４０ｍ ｎ 时
，
．
．
ＧＢＴ 温 度 随 时 间 变化
Ｉ
ＧＢＴ 达 到 温度恒 定 点
Ｍ ＯＮ
，
Ｉ


，
纵坐 标 为试验 温度
代表 电机温 度 随 时 间 变 化
牵 引 逆变器无保护 现 象
，
ｔ Ｈ ＩＵ
，
。
进行动作
，
曲
由 图可


。
该牵




。


．
４
．
转 矩特性
３
（
起
一
１
）
热态
（
试验方法
：
试 验
）
转矩 特 性 的 测 量应 在 执 行 的 温升 试验结 束 时 进 行
台 异步 电 动 机 鼠 笼转子 的 最大温升
获得 该 温度 下 姐合系 统 的 转 矩特性
（
２ ）
试验结 果
：
牵引
、
，
或者
一
制动特性如 下表 ４ ３ 所示
－
３ ８


－
该试验可 能 引


台 同步 电动机定 子 绕组 的最 大温升


。
．
，


：
，


Ｗ


ｔ
大 连理 工 大 学 专 业 学 位 硕± 学 位论 文




表 ４
Ｔａ ｂ
．

．
牵引
３
、


制 动特性试验数据
４ ３  Ｔｒａ ｃ ｔ ｏ ｎ  ａ ｎ ｄ  ｂ ｒａ ｋ ｎ
ｍ ａ ｎ ｃ ｅｔｅ ｓ ｔｄ ａ ｔａ


ｇ ｐ ｅ ｒ ｆｏ ｒ
ｉ
ｉ
．

￣ ￣
测南点
转 速 如ｍ
３ ５ ５
）
目
标 转 速
（
ｒ
ｐ
ｍ）
实 测 转 矩 Ｎ ｍ
（
 ３ ６ ７
４ ２ ５
１
１
８３
 ８ ７３
－
１
２

３
２
４
 ２ ８ ５ ４ ２ ％ ２ ２ ９ ８ ６
１
１
４４
１
）
１
（

３ ３２
３ ３ ２
－


标 转 矩 Ｎ ｍ 实 测
目

）
１
１
８６
１
１
８３
－


９７
１
１
１
２２０


－
ＡＷ Ｏ


ｊ
３ ９
１
２
１
 ５ ２ ９ ９ ８ ８ ７ ５ ２ ７ 巧


４８
－
－


齐 引
７
－
１


４２７ ４５８
－


特 性
１
试验


 ３ ５ ５ ３ ７ 
１
４ ２ ５
２

３
２
１
１
４４６

１
１
６ ７４
１
９４ ２

１
９４２

－
２７０
－
１
１
６８
１
６８８


１
６８ ５


１
１
－
１
６５２
－


ＡＷ ２
１
３ ９
２
１
５２
 ８６９
－
１
４ ３ ７ ｍ ３
５ ０


－
■
 ４ ２ ５ ４ ２ ８ ６ ４ ４ ３ ３ ８
８
１
 ８ ０ ０ ７ ８ ５
ＡＷ Ｏ  ２ 
制 动


３
１
１
…
ＡＷ ２  ２ 
３
（
３
）
时
，
平均加速度
１
８ ００
８６０
（
热志
人情况 下
②列车从 ０ 加速到
满 足在载荷
１
，
８６０
，
．
：
转矩特性
４
（
１
）
＞
试验方法
进行 同样的测试
＞
．
ｌ
：
．
２ ｍ／ｓ
冷态
（
：
１

车轮直径为
０５６
１
０５６
１
０５６
１
５７０
４ ０ ３ １ ５ ７ ０
试验 中
）
）
１
．
Ｏ ｍ／ｓ
＞ ０ ６ｍ ｓ
人情况下
：
１
：
８ ０ ｋｍ ／ｈ
平 均 减速度
①最 大 常 用 制 动
４
３
１
牵引
，
、
１
５７０
Ｓ
＞
８
６
２２０

１
２２０

１
２２０

１
８ １ ５

１
８ １ ５

１
８ １ ５

－
１
－
－
－
－
－
１
２
１
０８０
１
１
１
０
－
６ ２４


１
１


３ ６
１
１
１
－
－
１
０４ ９
１
６ ７４
１
６８５
１
６２７


０
１
０６
１


７ ４４
１
７０６


１
６３
－
－
－
－


１


１


制 动 特 性 试验测 得 的 转速 及转


。
８ ０５ ｍｍ
，
８ ０ ５ ｍｍ
，
线路为平直道
额定 电压
，
１
５ ００


Ｖ


：
／
②紧急 制 动
１
该牵 引 系 统满足要求
。
① 列 车 从 ０ 加 速 到 ４ ０ ｋｍ ｈ  ＞
小 时运行 到停车
４
 ７ ７ ３
４ ２ ５
转矩特性
：
矩 都在 目 标值 允许范 围 内
１
１
 ２ ８ ５ ４ ２ ８ ２ ７
试验 结 论
满 足 在 载荷
４ ２ ５
 ２ ８ ５ ４ ２ ８ ３ ７ 
特 性


 


试验

－


２
／
．
，


２
车轮直径 为
列 车 从 ８０ 公 里
，


／


：
〇 ｍ／ ｓ


２


２
试验


在做完转矩特性
（
热态
）
试验后


。
？
线路 为平直道

－
３ ９


－
，
待 电机冷却 后
，
对热态测试点


Ａ 型 地铁 车 辆 电 气 牵 引 系 统 的 设 计

（
试验结果
２ ）
牵引
：



制 动特性 如 下 表 ４ ４ 所示
、
．
表 ４
．
Ｔ ａｂ  ４ ４Ｔｒａ ｃ
．
．
下 厄 》
＇
、
古
ｉ
■
ｒ
牵引
４
ｔｉ
、


：


制 动 特 性 试验 数据
ｏ ｎ  ａ ｎ ｄ  ｂ ｒ ａ ｋ ｎ ｇ  ｐ ｅ ｒ ｆｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ  化 Ｓ ｔ  ｄ ａ ｔ ａ


ｉ
转 速
（
目
ｒ
ｐｍ）
转 速
（
ｒ
ｐｍ ）
转 速
３
试 验 Ａ Ｗ ２  ２ 
３ ５ ５
 ３ ７ ０
８３
１
１
１
６ ７４
制 动 将 性  ＡＷ ０   ８ ０ ０  ７ ８ ５  ０ ５ ６
１
８
３
试验结 论
）
转矩特性
：
矩都在 目 标值 允许范 围 内
满 足在载荷
时
，
平均加 速度
１
８６０
（
冷态
人情 况下
，
②列 车从 ０ 加速到
满 足在载荷
１
，
８６０
／
．
：
８ ０ｋ ｍ
＞
人情况下
＞
：
１
：
化
平均减速度
①最 大 常用 制 动
４
ｍ）
转 速
（
ｒ
ｐ
ｍ


）
、
１
５ ７０
３ ３ ２

１
９４２

１
２２０

１
８ １ ５

－
－
－
１
１
８７
１
６８２
１
０８５
１
６ ７９
－
９６


１
１
１
６８５


－
－
１
－
１
１
２９


７４ ２




制 动特性试验测 得 的 转速及 转


。
车 轮 直 径 为 ８ ０ ５ ｍｍ
，
线路为平 直道
，
额定 电压
１
５ ００


Ｖ


：

②紧急制动
牵引
，
该牵 引 系 统满足要 求
。
① 列 车 从 ０ 加 速 到 ４ ０ ｋ ｍ ｈ ＞
小 时运行到停车
试验 中
）
ｐ
１
－
１
试 验 ＡＷ ２  ２  ０ ０  ７ ７ ５ 
（
ｒ
标 实 测 目 标 实 测


牵 引 特 性 ＡＷ ０   ５ ５  ３ ６ ７ 
１
（
．
１
．
２ ｍ／ｓ
：
，
Ｏｍ／ｓ
＞ ０ ６ｍ ｓ


２


２
／
．
车轮 直径 为 ８０５ｍｍ
，
线路为平直道
，
列 车 从 ８０ 公 里


２

系统效 率特性试验


５
（
１
电机参 数
（
试验方法
）
２ ）
，
：
于 系 统温 升 试验将 要 结 束 时进 行 本试验
并计算系统效率
试验结果
：


／


：
０ ｍ／ ｓ
２
１．


。
系 统效率 如 下 表 ４ ５ 所示
．
－


：
４ ０
。
记录牵 引 逆变器与 牵 引




，
大连 理 工 大学专 业 学位硕 ± 学 位论 文




表４
．

５


牵 引 系 统 效 率 试验数 据
Ｔ ａｂ  ４ ５  Ｔ ｒａ ｃ ｔ ｏ ｎ  ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｅ ｆ
ｉ ｃ ｅ ｎ ｃ ｙ 化 Ｓ ｔ ｄ ａｔ ａ



ｉ
．
．
ｉ




＾
测 量 次 数  ２ ３
ｉ
输入 电压
（
Ｖ ）
１


４ ０ ０ ０ １ ３ ９ ９ ０ １ ３ ９ ８ ０
．
．
．
输 入 电 流 Ａ  ８ ５ ５ ０  ８ ６ ０ ０  ８ 巧 ０
（
输入功率
（
ｋＷ ）
单 台 电机输 出 轴 功 率
系 统效 率
（

（
ｋＷ ）
１
１
９７ ０
．

１
２０３
．
１

１ １
９８
．


１
 ２ ５ ８ ０ ２ 巧 ０ ２ 巧 ０


．
．
．
电 机输 出 总 功 率 牵 引 逆 变


／
 ％ ２２
．
。。
．
．
．
）
山么
、
丄 ＋ 、
器输入 功率＊
１
００
％
８５
．
４４ ８ ５
．
８０




）


平 均 效 率 ８ ５ ８２ ％
．
（
３ ）
试验 结 论
：
根据 技 术 条 件 要 求
，
系 统 效 率 应大 于 ８０％
系 统 效率特 性试验 中
，


，


■
系 统平 均 效率 为 ８５ ８２％
．
。
该牵 引 系 统满足 要 求 
。
？

－
４ １
—



．
Ａ 型 地铁车 辆 电气 牵 引 系 统 的 设 计






结 论
本文 基 于 武汉地铁 ６ 号 线 工程车 辆牵 引 系 统项 目
，
简 单 的 阐 述 和 分 析 了Ａ 型 地 铁 车


辆牵 引 系 统 的 原 理 搭建 了 Ａ 型 地铁 车 辆 牵 引 主 电路 系 统

，
分析
进 行牵 引 系 统主 电路 设 备器件 参 数计算及选 型
，
设计 的 合 理性
（
１
一
套完整 的 Ａ 型 地铁 电气牵 引 系 统
需要更大 的牵 引 功率
力 驱动 牵 引 电机运 行
电气设备
（
２ ）
在采用
５
％的 时 向 预留 模式下
时 间 预 留 模式下
到 ０ ７ ７ｍ
．
（
３
２
１
．
０ ５ ｍ ／ｓ
２
（
，
８０
？
在 ＡＷ ０
５ ｋ ｍ ／ｈ
）
。
返 回 至车辆段
（
Ｏ ｍ／ｓ
。
）
使车辆在 ０
ＡＷ２ 情 况下
系 统满 足技术指标
、
２５
１ ／
时
２
一
，
Ｓ Ｏｋｉ
４ ０ｋｍ
，
降低车辆 间 瓦损 耗
％的


５
的要求
２
／ｓ


。
当地铁车辆损 失
。
列 空载 的地铁车辆
於 人载荷 的 地铁车 辆 牵 引 至 下
一
１
／
４
动力时
，


在
列 车 能在 ３０％
验证 系 统满 足技 术 指标
能够将 另
，
站
，
并 安 全 运 营 到 线 路 的 终 点 或
，
，
并保


，


列 车 的 平 均减速
，
在 ２ ５ ９２ 人 载荷 情 况 下
，
在采用
；


化
Ｗｈ 区 间 内 平 均 加 速 度 达


仅 实 施 电 阻制 动 时
，


。


。
利 用 仿 真 软件 及 试验
，
？
优先进 行 再生 制 动
Ｗ 及 当 列车牵 引 动力 损失
无动 力
平 均 加 速度要 求
２
地铁 列 车 能够顺 利 起动
根 据 坡道 救援 能 力 要 求
５ ）
上坡
．
超 出 技 术 条 件 Ｌ Ｏｍ
，
，
坡道上起动 并运 行到相邻 的车站
上
ｌ
满 足地铁列 车在故 障状态 下 的运 行能力 要求
４ ）
人载荷和 ３ ５ ％ 上 坡 坡道 上
（
？
，
？
［
平 均 加速度要 求
２
／ｓ
采用 全矩形 电 制动 控制 方 式
）
保证旅客乘 车舒适度 及 生 命 安 全
，
／ 优于技术条件
．
，
度可 Ｗ达到
２ ５ ９２
０５ ｍ ／ｓ
同 时 在 电路 中 设置


。
电气牵 引 与 电制 动 系 统可 ＾使车辆 在 ０
电气牵 引 与 电制 动 系 统可
留 足够 的 电 阻制 动 能 力
（
．
优 于 技 术 条件 ０ ６ｍ
２
／ｓ
，
１
，
该系统


，


都 能提供合适 的牵 引
，
并且满足牵 引 加 速度及 电制 动减速度 的 要求
，
区 间 内 平均加 速度达 到
．
相 比 传 统 的 Ｂ 型 地铁 列 车
，
该系 统可在 不 同 载客量及 不 同 线路条件下
。
在 电 路 出 现 故 障 时 能够 进 行 自 保护
，
验 证 了 该地铁车 辆 电气牵 引 系 统


，


。
设计
）
并对不 同 载 荷 工 况进行仿真


，
。
一


〇


。


列 停 在 ３０％ 坡道
。
利 用 仿 真软件 及 试验


验证
，


。
＇

（
６ ）
针对 牵 引 系 统 关键 设 备
柜 等进 行主 电路搭建
并
试验进 行验 证
，
，
如 牵 引 逆变器
对关键 器件进 行参 数计算
滤波 电抗器
、
，
制动 电阻
、
完成设备选型
，
、
高压开关


到 这 实 际 应 用 水平


，


。
今后研 究 的 内 容


：
根据 Ａ 型 地 铁 车 辆 实 际 运 行 工 况 的 要 求
，
进 行相 应 的 牵 引 系 统控制 算 法优化
辆在 实 际运 营考核过程 中 继续优化系 统软硬件方 案
望本 文可 Ｗ 对 ｙ 后 地铁牵 引 系 统整体设计有所帮 助
？
－
４ ２


－
，


。


车
，
实 现整个牵 引 系 统 的优化设计
。


希


’
大连 理工 大学专 业学 位硕± 学 位论文




参 考 文 献


［
１ ］
刘 涛 杨 帆 浅谈我 国 地铁 发 展 现状 及 展 望
［
２ ］
青舟 地铁经济描 绘城市 财 富 的 新 图 景
［
３］
林文立 地铁动 车 牵 引 传 动 系 统 分析
［
４］
李 岩 地铁牵 引 逆变 器 的 研 制 与 开 发 的 大连 北 车 大连 电 力 牵 引 研 发 中 必 有 限 公 司
［
引
王 洪斌 城市 轨道 交通 Ａ 型 车 辆研 究 巧
［
６］
林 文 立 刘 志 刚 方攸 同 地铁 列 车 牵 引 传 动 再 粘着 优 化 控 制 策 略
．
［
．
．
Ｊ］
．
Ｊ］
城市观察
．
．
（
３）
：
４
扣
］
［
２０
Ｄ］
．
口 巧
北京
）
：
１
北京 北 京 交通大学
．
，
４ ７０
李 立 明 罗 晓 睁 沈 祥 林 地铁 电 动 车 组 交流 牵 引 计 算 与 仿 真 分 析
［
引
［
１
［
［
［
３４
．


．
２０ １ ４
，


．
西 南 交 通 大 学 学报


．
２ ０ ０８
：
［
Ｊ］
［
Ｊ］
，


．


机车 电传动
．
铁道 工 程 学报
．
陈文光 Ｔ 荣 军 国 产 化北京地铁列 车牵 引 电传动 系 统设计 Ｊ
［
．
．
］
２０ １ ２
，
（
１
幻
：
８５
－
８９


．
机车 电传 动


．
－
：
３６
３ １


．
王 巍 地铁主传 动 系 统 牵 引 逆 变 器 的 研 巧 巧
１
２］
林春丽 对深圳
１
３］
田稽
．
一
．
］
．
长沙 湖南大学
：
号 线 地铁 交流传 动 系 统 的 应 用 分 析 巧
基 于 ＡＲＭ 的 地 铁 牵 引 变 流 器 诊 断 技 术
［
Ｄ］
．


．
：
北 京 北京交通大 学
［
Ｊ］
，
２００６




２０ １ ４
：
．
．
２００７
，
北京 北京 交通大学
］
禹 建伟 张 兴 宝 西 安 地铁 ２ 号 线 车辆牵 引 逆变器保护 系 统
Ｍ］
Ｊ］
北 京 北京交通 大 学
．
．
２０ １ ０
，


．
１ ］
１
］
涂 汉卿 昆 明 地铁首 期 王 程 车辆 电气 牵 引 系 统设计
２００６ （４）
［
［
．
．
０］


．


．
８ ］
３ ０
３ ０
１
－
［
：
－
：


２００７
：
朱 良化 广州 地铁 ２ 号线 列 车牵 引 系 统分析 化
３）
４ ） １ ２ ９
：
７］
（
（
北京 交通大 学
：
［
２００３
２ ０ １ ４
，


．
．
．
．
中 小 企业 管理与 科技
．
建模及优化
、
．
２０ １ ２
［
．
，
城市轨 道 交通研究
．


，
－
２０ １ ３

５］
［ １
（
３）
１
：
１
６
１
２０


．
Ｂ Ａ ｌ ｌ ｏ ｔ ｔ ａ ＬＰ ｕ ｇ
．
ｉ
Ａ Ｒ
．
，
，
ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ｓｕ ｓ ｉ ｎ ｇａｒ ａ
２０ １ ２
［
加 巧
，
６ ］ Ｆ ｅ ｎ ｇ  Ｇ
１
）
：
關９
－
７ ２４
ｉ
ｌ
ｉ
ｄｏｌ ｆ ｉ
ｗ ａ ｙｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｙ ｎ ａｍ ｉ ｃ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ［ Ｊ ］
 Ｚ ｕ ｏＹ  Ｙ ｕ ａ ｎＪ  ｅ ｔａ ｌ  Ｓ ｔ ａ ｔ
，
，
ｏ ｎＡ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙｏ ｆＤ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎａ ｎ ｄ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
．
２ ０
，
１

０
李 友 瑜 杨 守 焕 阳 吉 初 地铁 列 车制 动 电 阻 的 种 类 及 优化设计
７ ］
１
Ｖ ｅ ｈ
．
ｉ
ｃ ｌ ｅ  Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ  Ｄ ｙ ｎ ａｍ ｉ ｃ ｓ
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ｉ
ａ ｌ ｕ ｍ ｉ ｎ ｕ ｍａ ｌ ｌ ｏ ｙｃ ａ ｒｂ ｏ ｄ ｙｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅｏ ｆｍ ｅ ｔ ｒ ｏｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ［ Ｃ ］
［
，
．
．
Ｉ
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［
－
［
１

引Ｋ
Ｉ
（
５）
；
１
８ １
Ｊ］
．
－
１
８４


．
城 市 轨 道 交 通研 究
［
１


■
．
Ｎ Ｊ ０Ｔ  Ｓ Ｅ Ｎ Ｊ ＹＵＴ  Ｕ Ｒ Ａ Ｓ Ａ Ｋ ＩＮ ｅ ｔａ ｌ
，
，
１
５４ ）
－
；
３０８８
９ ］ Ｖ Ａ Ｒ Ｇ Ａ Ｓ  Ｒ
－
［
（
，
２０］
３ ０ ９ ３Ｖ ｏ ｌ
．
ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ
３
［
Ｊ］
．
Ｅ
ｌ
．
Ｏｕ
ｔ；


ｐ ｕ ｔｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇｏ ｆ ｗ ｉ ｎ ｄｐ ｏ ｗ ｅ ｒｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｅｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ
Ｅ ｎ ｇ
ｉ
ｎ ｅ ｅｒ ｉ ｎ ｇ
ｉ ｎＪ ａ ｐ ａ ｎ ２ ０ ０ ４
，
 Ｃ Ｏ Ｒ Ｔ Ｅ Ｓ  Ｆ  Ａ Ｍ Ｍ ＡＮ Ｎ  Ｕ  Ｐ ｒ ｅ ｄ
．
ｉ
，
陆Ｅ
ｃ ｔ ｉ ｖ ｅｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌｏ ｆａｔ ｈ ｒ ｅ ｅ
閒７
－
ｐ ｈ ａ ｓ ｅｎ ｅ ｕ ｔ ｒ ａ ｌ
ｃ ｌ ａｍｐ ｅ ｄ
ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ
王重阳
欧 阳 月 光 强 飞 城 市 轨道 交通 车辆 司 机控 制 器选 型 方 案 的 分 析
研究
，
．
２ ０ １ ３
［
Ｊ］
．
１ ） １
：
０９
．

Ｔ ｒ ａｎ ｓ
，
ｏ ｎ
．
Ｉ Ｅ
．
２ ０ ０ ７
．
．
（
Ｉ
－
１
１
２


，


．
＂
，


，
５３ 
４９
ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｂ ｙ巨 Ｄ Ｌ Ｃｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ
３


ｔ ｙｐ ｅ


ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ
－
２０ １ ０


，


．
．
，


 ｅ ｔ ａ ｌ  Ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆｏ ｄ ｏ ｍ ｅ ｔ ｒ ｙ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ
．
，
，
５４
（ ５ ）
：
２
－
２ ７ ０６
－


ｐｏ ｉ ｎ ｔ


．
［
Ｊ］
．


城市轨道交通


．
－
４ ３




＇
Ａ 型 地 铁车辆 电 气 牵 引 系 统 的 设计

［
２ １ ］ Ｂ ａ ｅ ｋＫＳ



 Ｋ ｙ ｏ ｇ ｏ ｋ ｕＫ  Ｎ ａ ｋ ａ ｈ ａ ｒ ａ Ｔ  Ａ ｎｅ ｘ ｐ ｅ ｒ
．
，
，
ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎｒ ａ ｉ
Ｗ ｅ ａｒ ２ ６ ５ （ ２ ０ ０ ８ ）
，
［
２２］
［
２
引
：

－
１
４ １ ７
１
４２４
ｌ


ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙｏ ｆｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
ａ ｎ ｄｗ ｈ ｅ ｅ ｌｕ ｎ ｄ ｅ ｒｌ ｏ ｗｓ ｌ ｉ ｐａ ｎ ｄｌ ｏ ｗｓ ｐ ｅ ｅ ｄｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ［ Ｊ ］
［
Ｄ］
．
上海
：
上海工程技 术大学
王伟 程 明 胡 文 紙 基 于 笼 型 异 步 电机 的 地铁牵 引 试验平 台 研 究
．


，


．
邵 志 专 地铁车辆 牵 引 试验系 统研 巧
．
ｉ
．
［
，
Ｊ］
２０ １
．
１


．
微 电机
，
２ ０ １ ０（ ６ ） ８ ２
：

－
８４


．


４
－
４ ４


－
大 连 理 工 大 学 专 业 学 位 硕 ± 学 位论 文






攻读硕 ± 学位期 间 发 表学术论文情况
梁隹呈
１
８
－
１
化
．
出 口 内 燃动 车 组 牵 引 及 网 络 控 制 系 统 研 制 电 力 牵 引 与 控 制
主办单位
．
；
中 国 北车股份有 限 公 司
？
（
。

－
本硕 ± 学位论文第 二 章
４ 日


－


）
，
２０ １ ４
年
（
４ ）


：
Ａ 型 地 铁 车辆 电 气 牵 引 系 统 的 设 计




致 谢


时 光飞逝
的 过程 中
，
，
转眼间
，
我 的在职研 究生生涯很快就要 结 束 了
我感 受 到 了 充 实
、
本论文在编 写 过程 的 同 时
正 处 于批量产 品 生 产 制 造 阶段
感谢在 编 写 论 文 过程 中
，
积极进 取 的 生 活
，
，
奋发 向 上 的 队伍
，
次机会进 斤 学 习 深 造
、
顺利通过首件鉴 定 后
李 明 伟 老 师对我 的 热情 关怀和 大 力 支 持
，


，


。
在 论 文完成时对




。
，
感谢我 的领导
、
同 事和 项 目 组成员
在 整个 项 目 过程 中 给 予我极 大 的 支 持
感谢 中 车大连 电牵 公 司
，
接下来按 照 交 货计划逐步 向 主机厂交付
感谢我 的 企业 导 师 于 跃 教授 级 高 王
、


。
牵 引 系 统产 品 刚 完成样 机试制
我 的 指 导 Ｗ及对后 续 内 容研 究 的 规划
努力
在 工作 和 学 习 同 时进行


，
、
帮助和鼓励
大 连地铁运 营 有 限 公 司 和 大 连 理工 大 学


。
－
４ ６


－
，
感谢这个


，


。


可 Ｗ 给 我提供这