導(dǎo)語(yǔ)：公鐵車(chē)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

傳動(dòng)系統(tǒng)公鐵車(chē)以其機(jī)動(dòng)靈活、自重輕而牽引力大、經(jīng)濟(jì)效益好、運(yùn)用成本低的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)迅速占領(lǐng)市場(chǎng)份額。電氣牽引傳動(dòng)系統(tǒng)是公鐵車(chē)能否正常安全運(yùn)行的關(guān)鍵。本文整車(chē)采用鉛酸蓄電池組供電，經(jīng)牽引逆變器控制一臺(tái)交流異步牽引電機(jī)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。每車(chē)庫(kù)配備一套備用電池和充電機(jī)，司機(jī)室操縱臺(tái)設(shè)置各種操作開(kāi)關(guān)、指示燈，車(chē)身布車(chē)輛公路、鐵路運(yùn)行，置照明、限位、急停等輔助裝置。

1方案設(shè)計(jì)

1.1主要參數(shù)。傳動(dòng)方式：直-交電傳動(dòng)；持續(xù)速度：8km/h；最高速度：22km/h；動(dòng)力蓄電池：閥控式密封鉛酸蓄電池；牽引電機(jī)：三相異步交流電機(jī)；電制動(dòng)方式：再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)；網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議：CAN。中央控制器：電壓等級(jí)：DC24V±5%；通信接口：Canopen、RS485、CAN2.0。中央控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的主機(jī)，用于系統(tǒng)內(nèi)各類(lèi)擁有總線(xiàn)的供電組件、電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件、信號(hào)接口組件、人機(jī)接口的狀態(tài)收集，邏輯運(yùn)算，運(yùn)動(dòng)控制和指令發(fā)送。中央控制器的運(yùn)行方式：①上電后，配置總線(xiàn)上各組件的參數(shù)，初始化各組件。②將運(yùn)行指令發(fā)送給各組件，并同時(shí)讀取各組件的狀態(tài)。③依據(jù)各組件的狀態(tài)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、運(yùn)動(dòng)控制等。④重復(fù)步驟②。1.2主電路。主電路如圖1包括動(dòng)力蓄電池組、24V起動(dòng)蓄電池、整流/制動(dòng)單元、牽引逆變器、交流異步牽引電機(jī)、輔助逆變器、制動(dòng)電阻及升降壓?jiǎn)卧?dòng)力蓄電池由24串12V，58Ah鉛酸蓄電池組成，蓄電池性能符合EN60254標(biāo)準(zhǔn)。整流/制動(dòng)單元包含一個(gè)整流單元，一個(gè)預(yù)充電電路，和一個(gè)斬波制動(dòng)單元。車(chē)輛起動(dòng)時(shí)，由鑰匙開(kāi)關(guān)閉合起動(dòng)蓄電池接觸器，控制系統(tǒng)及24V應(yīng)急直流負(fù)載通電，此時(shí)通過(guò)控制系統(tǒng)自檢無(wú)故障，動(dòng)力蓄電池組接觸器閉合，整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)上電，車(chē)輛達(dá)到運(yùn)行狀態(tài)，車(chē)載DC/DC模塊可向直流負(fù)載供電，也可向起動(dòng)蓄電池充電。當(dāng)起動(dòng)蓄電池故障時(shí)，閉合操縱臺(tái)內(nèi)的應(yīng)急起動(dòng)蓄電池?cái)嗦菲鳎ㄟ^(guò)動(dòng)力蓄電池兩組抽頭為控制系統(tǒng)供電完成車(chē)輛起動(dòng)。車(chē)輛運(yùn)行時(shí)由蓄電池組通過(guò)升壓模塊給直流母線(xiàn)供給電能，向牽引逆變器、輔助逆變器供電，輔助逆變器驅(qū)動(dòng)液壓泵電機(jī)完成前后導(dǎo)向升降，牽引逆變器驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)控制車(chē)輛行駛。電制動(dòng)時(shí)，牽引電機(jī)作為發(fā)電機(jī)通過(guò)主逆變器向直流母線(xiàn)供電，通過(guò)升降壓?jiǎn)卧o動(dòng)力蓄電池充電，在電池充滿(mǎn)，直流母線(xiàn)電壓繼續(xù)升高時(shí)，可通過(guò)制動(dòng)電阻耗散。1.3牽引特性。滿(mǎn)載動(dòng)車(chē)和拖車(chē)可在10%公路坡道起動(dòng)；可在30‰鐵路坡道上以最大速度22km/h運(yùn)行；一輛空載動(dòng)車(chē)救援一輛滿(mǎn)載的無(wú)動(dòng)力動(dòng)車(chē)+拖車(chē)，能正常在最大40‰的坡道上起動(dòng)，并正常運(yùn)行到下一站。

2控制要求

整車(chē)控制器完成公路、公鐵轉(zhuǎn)換、鐵路三種模式下車(chē)輛運(yùn)行和狀態(tài)監(jiān)控，通過(guò)控制牽引系統(tǒng)、牽引蓄電池管理系統(tǒng)、液壓閥塊、制動(dòng)閥塊、其它輔助設(shè)備，來(lái)實(shí)現(xiàn)整車(chē)運(yùn)行和故障顯示。控制框圖見(jiàn)圖2。公路模式下，導(dǎo)向輪升起，膠輪在公路路面運(yùn)行。鐵路運(yùn)行模式下，前膠輪脫離軌面，通過(guò)前導(dǎo)向輪、后膠輪和后導(dǎo)向輪在軌面上運(yùn)行。由油門(mén)踏板向車(chē)輛控制系統(tǒng)發(fā)出指令，控制電機(jī)牽引驅(qū)動(dòng)。由制動(dòng)腳踏車(chē)輛制動(dòng)工況，前行程80%對(duì)應(yīng)電制動(dòng)，后行程20%對(duì)應(yīng)液壓最大制動(dòng)。牽引和電制動(dòng)采用無(wú)級(jí)方式，對(duì)應(yīng)不同的牽引和制動(dòng)力從而調(diào)節(jié)車(chē)輛牽引力和速度。整車(chē)控制器與牽引控制系統(tǒng)、動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)之間使用CAN進(jìn)行通信及控制。車(chē)輛在電機(jī)轉(zhuǎn)速降到零時(shí)有自動(dòng)上電制動(dòng)的零速鎖定功能，當(dāng)給油門(mén)或制動(dòng)信號(hào)時(shí)，此功能自動(dòng)解除。車(chē)輛起動(dòng)平穩(wěn)無(wú)沖擊。控制系統(tǒng)包括功能按鈕、顯示裝置、傳感器及電子油門(mén)/制動(dòng)踏板。

3地面充電

當(dāng)車(chē)輛返回車(chē)庫(kù)后關(guān)閉整車(chē)電源，開(kāi)啟車(chē)庫(kù)電源和充電機(jī)，將充電插頭與充電插座保持連接，打開(kāi)操縱臺(tái)“充電”開(kāi)關(guān)，此時(shí)車(chē)載BMS和車(chē)輛中央控制器、控制顯示屏由車(chē)庫(kù)電源供電共同檢測(cè)車(chē)載蓄電池狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到容量不足80%時(shí)，將自動(dòng)充電。車(chē)輛處于充電狀態(tài)時(shí)不能牽引。

4總結(jié)

本文主要是對(duì)某公鐵車(chē)電氣牽引傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般流程進(jìn)行分析，成果已在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用，滿(mǎn)足客戶(hù)需求，得到較好的效果。設(shè)計(jì)過(guò)程和原則對(duì)于以后設(shè)計(jì)工作有參照價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]段曉，郭明果，時(shí)洪光.一種公鐵兩用軌道車(chē)方案設(shè)計(jì)[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，2011（01）.

[2]劉嬌，徐國(guó)佑.電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型及制造簡(jiǎn)介[J].電機(jī)技術(shù)，2015（03）.

作者:梁繼云 單位:中車(chē)四方車(chē)輛有限公司