电力牵引与传动控制技术现状与发展.docx

电力牵引与传动控制技术现状与发展 交通设备与信息工程0804班 陆钦 1104080816 陈天宽 1104080802 电力牵引与传动控制技术现状与发展 陆钦 陈天宽 （中南大学交通运输工程学院，湖南长沙 410075） 摘要：至今，电气化铁路的发展已走过一百多年的历程。进入21世纪以来，轨道电力牵引在电力电子原件，控制技术等方面已经日趋成熟。本文从我国电力牵引与传动控制的现状出发，介绍了在全系列电力电子器件及应用技术、大功率牵引传动变流装置及其控制系统、列车网络控制系统等关键部件的核心技术成果。并分析了牵引传动及控制技术的未来发展，展望了利用轨道牵引传动及控制核心技术向相关领域的应用前景。 关键词：电力电子器件；变流技术；控制技术 The present situation and development of electric traction and control technology Abstract:Up to the present,the development of electric railways has lastedfor more than one hundred years. Since the beginning of 21 century, railwayelectric traction has been more mature in the fields of power electronic devi-ces, control technology,etc.From the present situation of electrical traction anddrive control in our country,this paper introduced the core technologies resultof power electronic devices, high power traction device and its control systemand train network control system.Simultaneously,this paper analyzed the futuredevelopment of traction and control technology and prospected the future a-pplication of railway traction and control technology to the relevant fields. Key words:power electronic devices;converter technology;control technology 牵引传动及控制技术是轨道交通机车车辆必须的技术配置，它推动了机车车辆技术的进步，成为高速铁路和重载货运发展的基础。可以说，是否拥有成熟的牵引传动及控制技术，已经成为一个国家铁路技术水平发展程度的衡量标准。同时，牵引传动领域的技术进步和成熟，将辐射到电气自动化、节能等诸多领域，带动相关技术领域共同进步与发展。 车载传动系统相关特性 牵引与制动特性 轨道交通工具的牵引/制动特性是其最基本、最重要的性能，它包括运输装备的持续运行速度、最高运行速度、牵引/制动力特性以及装备的加速性能。目前，在轨道交通工具减速制动时通常优先采用再生制动，将电机回馈的电能通过变流装置回馈给电网，以实现可持续发展，节能环保。在系统研究与实际工程应用中，采用高功率密度变流装置、变压器、牵引电机和直接转矩控制等先进电机控制策略，在实现对电机的牵引/制动特性准确控制的同时，获得毫秒级的转矩阶跃动态响应性能，以提高控制效率。 粘着特性 轮轨间的粘着特性决定了轨道交通工具所能获得的最大牵引力及制动力，直接影响其性能。试验表明，轮轨粘着特性具有相当的随机性，有显著地非线性特征，而且在不同的气候条件、轨道曲线半径和轨面清洁度时也截然不同。怎样使轨道交通工具的牵引力在不同工作条件下都能逼近所容许的最大牵引力是当前的一个重要课题。目前，在理论研究与工程应用中普遍采取了独创的、先进的自适应粘着控制策略，采用线性系统理论，通过对牵引力的测量与计算，间接地获取粘着特性曲线斜率，实现最佳粘着利用。 弓网关系 电力牵引轨道交通工具时，从接触网取电，转换成机械能进行驱动是轨道交通工具正常工作的必要条件。目前，再生制动，即列车制动的同时将机械能转换为电能，向电网回馈能量，也必须有良好的弓网关系。牵引系统必须与电网友好匹配，即：低干扰电流、高功率因数、4QS运行等。由于接触网的不平顺或受电弓的振动