地铁车辆永磁牵引系统与异步牵引系统的对比分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4f18213958.html,

作者：李佩

来源：《科学导报·学术》2018年第33期

摘要：自20世纪70年代交流传动机车诞生，伴随电力电子、控制理论和信息等技术的

进步，交流传动电力牵引（异步电机）系统以其优良的特性，至今已成为轨道交通领域公认的主流。本文根据永磁牵引系统技术在地铁车辆的应用和装车试验结果，总结了永磁牵引系统与异步牵引系统在结构原理、控制和主电路等方面的差异，以及两者的优缺点对比，为牵引系统选型提供参考。

关键词：永磁牵引系统；牵引电机

引言

长沙地铁1号线共配置23列6节编组的列车，其中前22列车牵引系统采用异步牵引电机，最后1列车牵引系统采用中车时代电气股份有限公司自主研发的永磁同步牵引电机。2016年8月8日，经过专家评审后，永磁牵引车正式投入载客运营。截止到2017年2月28日，永磁牵引车已载客运营超过7.4万km。长沙地铁1号线永磁牵引车是全国首例整车采用永磁同

步电机的地铁列车，为更好地了解永磁列车牵引系统的耗能情况，运营部门对试运营以来永磁牵引车和异步牵引车的能耗进行了统计和对比。

1概述

轨道车辆的牵引力是由其车轮与铁轨的接触面和车轮相对车体的切向相对运动提供的。相对运动速度的提高能使有效提供的牵引力亦增大，但相对运动速度超过某一阈值，能传递的牵引力不增反而迅速减少。粘着特性就是指能传递的牵引力与车轮和车体的相对运动速度之间的关系。蠕滑速度vs与车轮速度vwheel和列车速度vvehicle的关系。

2永磁同步牵引系统与异步牵引系统的对比

2.1技术方案对比

永磁牵引列车牵引系统主电路直流侧为架控，电路逆变侧为轴控，即同一动车的每个永磁直驱同步电机由一个单独的逆变模块控制。在交流输出端与电机间设有隔离接触器，防止电机失控时其反电势造成的损害。异步牵引系统主电路直流侧采用车控，交流侧采用架控，同一动车的同一转向架上两根车轴由一个逆变模块控制。

2.2设备在车辆上的布置

地铁车辆概述

第一章车辆总体描述第一节概述地铁车辆是地铁用来运输旅客的运输工具，它属于城市快速轨道交通的范畴。现代城市轨道车辆有如下特点：从构造上：列车采用动力分散布置形式。根据需要由各种非动力车和动力车（或半动力车）组合成相对固定的编组，两头设置操纵台。由于隧道限界的限制，车辆和其各种车载设备的设计要求相当紧凑。从运用性能上：由于地铁的服务对象是高强度城市活动的人群，并要与公交系统、小汽车形成竞争力，所以对其安全、正点、快速上有很高的要求。同时要提供给乘客适当的空间、安静的环境及空调，使乘客感到舒适、便利。为了达到这一要求，在车辆的设计、制造上，广州地铁采用了许多世界上的先进技术。广州地铁一号线车辆的主要特点有：从结构上，车体朝轻量化方向发展，采用了大断面中空挤压铝型材全焊接或模块化车体结构设计，采用整体承载结构；悬挂系统具有良好的减振系统；采用电气（再生制动和电阻制动）和空气的混合制动；车辆连接采用密贴式车钩进行机械、电气、气路的全自动连接；车辆间采用封闭式全贯通通道，通过量大。在运行方式上，应用列车自动驾驶系统ATO。在主牵引传动上，采用当今世界先进的调频调压交流传动。在辅助系统中，采用先进的IGBT技术。列车具有先进的微机控制技术及故障自诊断功能。如：在列车的主要子系统，牵引控制单元（DCU）、辅助逆变器控制单元（DC/AC）、电子制动控制单元（ECU）、空调控制单元（A/C）及二号线车辆的车门控制单元（EDCU）均采用了微机控制技术。设计上采用了一系列安全保证措施，如：列车自动保护（ATP）；采用“警惕按钮”；自动紧急制动；制动安全电路；高压电气设备安全防护措施；车门“不动”保护；车体具有240kJ大容量的撞击能量吸收功能等。广州地铁一号线为柔性接触网。供电电压为DC1500V。采用直－交传动，这种传动在国内尚属首次应用。车辆总体上按以下几个子系统构成：机械部分：车体电气部分：牵引及电制动车钩及缓冲器辅助系统车门系统列车控制技术（SIBAS 32）转向架列车故障诊断（CFSU）空气制动通信系统空调和通风列车自动控制（ATC）车辆是地铁系统中最关键、也是最复杂的设备，他是多专业综合性的产品，涉及机械，电气、控制、材料等多领域。总之，车辆是通过各个相对独立的子系统有机地

城轨车辆牵引传动及其控制系统第1次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确，共23道小题) 1. 加大机车的轴重，可以（）每轴牵引力。 (A) 提高 (B) 降低正确答案：A 解答参考： 2. 干燥清洁的动轮踏面与钢轨表面的粘着系数（） (A) 高 (B) 低正确答案：A 解答参考： 3. 冰雪天气或小雨使轨面轻微潮湿时轨面粘着系数（） (A) 高 (B) 低正确答案：A 解答参考： 4. 大雨冲刷、雨后生成薄锈使粘着系数（） (A) 增大 (B) 减小正确答案：A 解答参考： 5. 油垢使轨面粘着系数（） (A) 增大 (B) 减小正确答案：B 解答参考： 6. 车轮直径大，压强小，粘着系数（）. (A) 大 (B) 小正确答案：A 解答参考：

7. 粘着系数随轴重的增大而（） (A) 增大 (B) 减小正确答案：B 解答参考： 8. 粘着系数随机车运行速度的增加而（） (A) 增大 (B) .减小正确答案：B 解答参考： 9. 钢轨越软或道砟的下沉量越大，粘着系数越（） (A) 大 (B) 小正确答案：B 解答参考： 10. 在相同的条件下，交流电机与直流电机相比，（）更容易发生空转。 (A) 交流电机 (B) 直流电机正确答案：B 解答参考： 11. 以下制动方式中，（）属于粘着制动。 (A) 闸瓦制动 (B) 涡流轨道制动正确答案：A 解答参考： 12. 以下制动方式中，（）属于粘着制动。 (A) 盘形制动 (B) 涡流轨道制动正确答案：A 解答参考： 13. 以下制动方式中，（）属于粘着制动。

(A) 空电联合制动 (B) 涡流轨道制动正确答案：A 解答参考： 14. 以下制动方式中，（）属于粘着制动。 (A) 动力制动 (B) 涡流轨道制动正确答案：A 解答参考： 15. 以下制动方式中，（）属于非粘着制动。 (A) 闸瓦制动 (B) 涡流轨道制动正确答案：B 解答参考： 16. 以下制动方式中，（）属于非粘着制动。 (A) 闸瓦制动 (B) 磁轨制动正确答案：B 解答参考： 17. 以下制动方式中，（）属于非粘着制动。 (A) 动力制动 (B) 翼板制动正确答案：B 解答参考： 18. 在地铁车辆的空电联合制动方式中，（）优先制动。 (A) 空气制动 (B) 电制动正确答案：B 解答参考： 19. 当机车处于制动工况时，电机处于（）状态。 (A) 发电 (B) 电动

地铁车辆牵引电气故障系统分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4f18213958.html, 地铁车辆牵引电气故障系统分析作者：李语嫣来源：《世界家苑》2018年第07期摘要：随着我国地铁车辆的不断扩张线路，给市民生活、工作出行带来了很大便利。而地铁作为高频运行的机械设备，在长期的运行中，难免会产生一系列的电气故障。本文根据多年工作实践，对地铁车辆电气系统构成、故障进行分析，以期提高维护效率。关键词：地铁车辆；电气系统；故障一、地铁车辆牵引技术发展及应用（一）牵引传动的发展当前大部分的地铁车辆采用的电能，在众多的传动技术研究中，根据地铁车辆的牵引方式不同选用直流传动和交流传动两种主要的传动方式，其原理是通过电能进入到电力发动机，由发动机完成车辆牵引。其中直流牵引发动机结构复杂，需要通过半控型晶闸管完成对直流的斩波，从而使斩波调压与相控调压相结合。随着地铁车辆牵引技术的不断发展，异步电机的交流传动开始应用到牵引技术当中，同时随着变频变压的电压逆变器问世，从而使交流传动成为主要牵引技术，欧洲国家于1990年代对直流传动车辆进行停产，退出舞台。（二）牵引技术的运用作为当前主要地铁车辆牵引技术，交流传动方式通过牵引变流器来实现对地铁车辆的控制，为了能够实现牵引变流，则需要在地铁车辆设计时运用变频器弥补电压等级不足等问题。如德国和日本，分别用过1200V和1700V的三电平逆变器，随着技术发展，逆变器加入高压模块，从而输出波形更好。同时在交流传动中加入速度传感器和全电制动，保证电气牵引的灵活和可靠。二、地铁车辆电气牵引系统的构成及特点一辆普通的地铁车辆的牵引系统主要是由避雷器（LP）、制动电阻（BR）、牵引逆变器（VVVF）、含HSCB的高压箱（HV）、牵引电动机（MOTOR）及受电弓（PAN）等部件组成。其中高压箱主要是由高速断路器、充电设备及其主隔离开关组成。在一般的地铁车辆上都配有两个受电弓，之所以要配备两个受电弓，就是为了防止地铁在运行的过程中一个受电弓出现故障，另一台受电弓依然能够正常的运行，以提供车辆正常运行需要的高电压。在地铁车辆的牵引控制系统内，还配备有牵引逆变器，与牵引逆变器相连的一端有相应的支撑电容，通过这样的一个支撑电容，能够有效地保障逆变器输出电压的稳定程度，同时在地铁的运行过程中

地铁列车培训教材

培训教材

一、概述北京地铁5号线每列车由固定的6辆车编组而成，包括3节动车和3节拖车。编组形式：+Tc-M-T-M-M-Tc+ (Tc：带驾驶室的拖车)如下图所示。 1节动车和1节拖车构成车辆的一个基本单元(1M1T单元) 每辆车都配备了： a) 1套KBGM型直接作用式和负载控制式电-空(EP)空气制动系统。该制动系统的制动力大小可以调节，由驾驶员通过驾驶室内的主控制器(不在Knorr公司供应范围之内)对该制动系统进行数字式控制。在正常工作时，每节动车都采用摩擦制动和电动(ED)制动相混合的制动方法； b)每节车都用弹簧制动系统作为停放制动。设计最大速度为80 km/h，制动设备包括动车的电制动(ED) 和在每个轴上的电-空(EP) 摩擦制动（踏面制动）。用于电-空制动的制动控制设备和用钢框架构成的风源模块被吊装在车下的底架上。每辆车均设有制动控制模块，在M车上另外单独设有风源模块

二、制动设备分类描述车辆设备由以下系统组成： ●压缩风源(A组)； ●带车轮打滑保护控制(B／G组)的空气制动装置； ●转向架装置(C组—选配件)； ●空气悬挂装置(L组)； ●牵车装置(T组)； ●连接装置(W组) 1、风源系统 M车上安装了VV 120型压缩风源装置。风源系统的供气量足以满足1节动车和1节拖车的需求。每台地铁列车(6节车厢)共需要两套这样的压缩风源装置，每套装置由两个主要部件构成：1台VV120型往复式空气压缩机和1台LTZ015．1H 型双气室空气干燥装置。为了便于安装和维护，这两个部件安装在同一个机架上。 1.1空气压缩机 VV120(A01)型空气压缩机是一种风冷两级活塞式压缩机。该压缩机由380V(50Hz)三相交流电动机驱动，其排量约为720升／分钟，转速为1450

(整理)地铁制动系统论文

设计（论文）任务与要求：在规定的时间内独立或合作完成毕业论文，打印并装订成册，论文格式符合要求，论文内容应包含如下内容： 1、列车制动系统概述（制动的定义、专业名词、制动的类型） 2、制动系统的组成及工作原理 3、制动系统部件及功能说明 1）供风单元的组成及功能说明2）EBCU的组成及功能说明3）BCU的组成及功能说明 4)踏面制动单元的组成及功能说明 4、制动模式及气路分析

设计（论文）依据的原始资料： 1、《庞巴迪车辆维修手册》 2、《深圳地铁车辆大修作业指导书》

设计（论文）文件的组成和要求： 1、论文内容必须符合毕业设计（设计）任务书的要求。 2、论文字数不低于8000字。 3、论文选材要科学严谨，材料的组织要突出层次和条理性。 4、论文安下列顺序装订：论文封面－任务书－目录－摘要（关键词）－正文－感言－参考文献－评定书。参考资料： 1、《庞巴迪车辆维修手册》 2、《深圳地铁车辆大修作业指导书》 3、《城市轨道交通车辆运行与维修》何宗华主编中国建筑工业出版社 4、《地铁车辆构造》杨晓林主编校本教材

任务下达时间：年月日毕业设计开始与完成任务日期：年月日至年月日系部专业教学指导委员会系部主任审批意见签字年月日

目录一．地铁车辆制动系统的概述 1.1制动的概念 1.2列车制动系统 1.3城市轨道车辆的的制动模式二．地铁车辆制动系统的组成及其功能说明 2.1制动控制部分 2.2制动执行部分四．地铁车辆制动系统的故障与维护五．感言参考文献评定书摘要随着城市化进程的加快，越来越多的人们都在寻求更快捷、更环保的出行方

地铁培训总结

篇一：地铁培训工作总结工作总结短短的一个半个月的时间，外送培训已全部进行完毕，而我们地铁的第一批学员们也踏上了回归的列车。我们激动，我们欢呼，我们高唱，这是胜利的凯歌，因为经过苏州轨道培训学院讲师们的认真授教和车站实践跟岗，我们的学员们已羽翼丰满，待展翅翱翔。在苏州的这些日子里，我获益良多，下面言归正传，我谈一下苏州地铁的一些好的方面和自己的一些小的建议及对我公司的建议。苏州地铁的好的方面主要有以下几点：第一、苏州地铁具有庞大的规章制度体系。不管是从高层还是普通的一线员工，苏州地铁的规章制度建立了明确的标准细则，哪些东西该做，哪些该会，哪些东西不该做，对于违反者奖罚分明，公平、公正，为有效的进行日常运作奠定了基础。第二、苏州地铁员工学习氛围相当浓厚。从普通的一名站务员到管理层站长，从小站到中心站，处处能够散发出浓厚的学习氛围，每天一小题就是真实写照。俗话说：“活到老，学到老”。只有不断学习各方面的知识，才能更好的维护车站运作，快捷、舒适地为乘客服务。第三、苏州地铁起步早，设施设备、机车种类较齐全。在全国而言，苏州地铁起步早，发展经历了一定时间的考验，经验较多，在具体车站的日常运作中，有很多好的方法，机车的种类在全国来说是种类和车站设备较齐全的，为我们学员学习提供了坚实的物质设备保障。任何事情有好的一面，也有不足的一面，下面是我个人对苏州地铁培训学院一些小的建议：一、希望注重理论培训课件的系统性和实景为参照的结合力度。某些讲师所讲的还是不够系统性，只讲了重点的东西，使我们学员不能有机的系统的学习，还有就是有些知识点很笼统，最好能够与实景相结合的知识点，概念的东西，采取实景照片与理论知识叠加提问式授课，以增强学员们的记忆与理解。二、合理的安排学员进行bom系统的实践操作。“一百次的空想，不如一次实干”，此言甚是经典，有些东西观看，不练，是不行的，很难扎实的掌握。望以后能够在小站，固定式的增设几个小时的bom系统的集中实操。三、op103、op105报表的填写。对于报表的填写我深有体会，师傅说简单，自己一看也蛮简单，大致背记了一下，但是到考试的时候，有些懵，有点混淆了。主要还是没有进行逐个事务的报表的填写，虽然各地的格式不一样，但万变不离其宗，望加强一下报表的填写。通过学习，为了公司今后的日益发展，下面我想对公司的作以下几点小的建议：首先，针对全国各地逃票、并闸出入行为的有效监管。很多站都存在逃票、并闸出入现象，不得不反思一下。个人建议的措施：1、采取地铁内部电视和循环广播的宣传模式为主，报纸和电台定期宣传为次的模式进行思想教育，促进乘客自觉购票的意识。2、建立惩罚制度，应该比苏州地铁的力度更大些，如：罚款50。还有就是落实的问题，制度落实不到位将影响整个大局的未来发展走势。其次，如何维护好车站员工的切身利益。作为服务行业，做好乘客的服务是无可厚非的，但是对于哪些无礼刁蛮的乘客的确会伤及我们员工安全的，由于涉及人证、物证等因素未能合理处置，有可能会伤及员工的内心，应做好员工的思想安抚工作。

浅析地铁列车制动系统失效

浅析地铁列车制动系统失效摘要：制动系统是列车重要的系统，它能使列车迅速的减速或停车，地铁列车由于站距较短，会频繁的使用制动，所以制动系统必须有很高的可靠性，应有效避免整车制动系统失效，造成不能停车。本文从制动系统的执行机构、制动系统的控制机构以及列车主控制系统对制动系统的控制等方面着手，通过对各系统可能出现的引起制动失效故障进行分析，说明列车整车制动系统失效的可能性。关键词：制动控制；故障风险；失效 Analyzing the subway train braking system failure DENG Pei-jin （Guangzhou Metro Corporation , Guangzhou 510310,China） Abstract: The braking system is important for the train, which enables slow down or stops the train rapidly. The braking system must have high reliability, which due to the shorter distance between each subway station that we should use the brake frequently to avoid the whole brake system invalided resulting not stop. This article describes the possibility of train vehicle brake system failure, which commencing from the actuator braking system, the braking system control mechanism and the control of the train braking system master, and also analyzing each system that may be caused by brake failure fault. Key words：Brake control；Failure risk；Failure 2011年7月23甬温线浙江省温州市境内出现高速列车追尾事故，造成重大的人员伤亡和财产损失，作为同高速动车类似的城市轨道列车，我们经常有疑问，高速行驶的多编组地铁车会不会在紧急情况下有停不住车的可能，列车制动系统的可靠性到底如何，失效的风险有多大，对于这些问题，本文将进行探讨。制动系统遇有紧急情况应能使电动车组在规定距离内安全停车，一旦出现故障就会有制动失效的可能性，制动失效会使列车不能停车或停不住车，因此就会有列车追尾的危险。作为地铁列车，其设计在这些方面都是有考虑的，下文是引起制动失效的常用故障，以及对这些故障的风险性分析，分析该故障引起制动系统失效的可能性，最后得出结论从车辆本身设计来说出现制动系统失效的可能性很小，是可以有效避免出现安全事故的。 1.制动的实现地铁电客车通常配备有两套制动系统：一个电制动系统（ED制动）；一个气

地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究

地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究发表时间：2018-04-02T15:42:21.107Z 来源：《防护工程》2017年第34期作者：池勇刘昕陈辉 [导读] 在我国的高校中对于地贴车辆中的交流牵引力系统中的控制技术进行研究与分析。单位都是成都地铁运营有限公司四川成都 610051 摘要：当前我国交通运输业不断的发展与完善。在地体车辆的牵引电传动系统是地铁车辆装备的核心。本文针对异步电动机矢量控制中的电压解祸问题、磁链观测器的实现、地铁车辆防滑/防空转控制技术以及纯电制动控制策略分别展开研究，并通过软件仿真以及地面、现场实验验证了理论研究成果的正确性。基于异步电动机动态模型的转子磁场定向控制已被广泛应用于地铁车辆控制中。目前地铁牵引变流器主电路拓扑以电压源型逆变器为主，为了能够更好地实现异步电动机的解藕控制，本文采用了一种电压前馈解祸的控制策略，结合空间矢量脉宽调制技术，对电压源型逆变器进行控制，提高了系统的动态响应。关键词：地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究引言目前，在我国的高校中对于地贴车辆中的交流牵引力系统中的控制技术进行研究与分析。并且逐渐的提高了重视的程度，然而，我国这这一方面的起步很晚，相关的基础也有待提高。加之目前国外公司对相关技术的过分垄断和封锁更使得地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术在我国得不到较好的研究。我国目前在地铁牵引系统的点传统供电制式上主要包括了京津冀地区的DC750V供电制式以及北上广为代表的DC1500V供电制式，而一般的牵引电机的额定功率在200kw左右，随着3300V的不断发展，未来3300V两电平结构将成为地铁牵引的主要电传动模式。 1地铁牵引电传动系统控制技术研究现状及发展趋势地铁牵引电传动系统主要由四部分组成:牵引变流器、牵引电机、车辆逻辑控制系统以及牵引传动控制系统(TractionControlUnit,TCU)，如图1-1所示。其中，牵引变流器的直流电压从供电网获取，目前国内地铁供电制式主要分为2种:一是采用第三轨受流，DC750V供电制式，允许电压波动范围为DCSOOV^}900V,以北京地铁为典型代表;二是采用架空接触网受电弓受流，DC1SOOV 供电制式，允许电压波动范围为DC1004V^-}1800V，以广州地铁为典型代表。针对上述第二种DC1SOOV供电制式，当前地铁车辆牵引变流器的主流模式采用由3300VHVIGBT构成的两电平结构，其直流侧与供电接触网之间通常设计有主接触器、预充电接触器及预充电电阻构成的充电回路，由滤波电感、支撑电容所组成的滤波器，以及由斩波IGBT、制动电阻构成的斩波回路。 2低开关频率下牵引电机离散转子磁链观测模型 2.1转子磁链观测模型离散化设计一般来说，离散控制系统的典型设计方式主要为以下两种：第一，连续域离散化设计。连续域离散化设计利用的是各种连续域的设计方法来设计出让人们满意的连续域控制器，然后通过对控制器进行离散化，来实现转子磁链观测模型离散，这种离散的过程相对比较简单。第二，直接数字域设计。其主要是在离散域先建立被控的离散模型对象，然后直接在离散域之中进行控制器设计。现如今连续域离散化设计比较常见，因其设计理论比较丰富且在多年的应用过程中也相对比较成熟，直接离散域设计使用上因其复杂性和不完善等原因尚未得到较好的应用。因此我们在对转子磁链观测模型离散化设计的时候，往往采用的连续域离散化设计方法来进行设计。 2.2低开关频率下离散转子磁链观测存在的问题传统的转子磁链离散化模型能够保证牵引电机在全速的运行状态下，依旧保持着较为稳定的收敛，而且具备较为稳定的离散精度，在这种情况下就对微处理器的要求比较高，需要微处理器能够始终以比较高的频率来进行迭代计算。不过对于牵引变流器的低开关频率特性以及微处理器的计算符合和系统控制时序等方面的要求下，一般来说，磁链模型的迭代计算的频率通常都比较低，约为开关频率的两倍左右，基于此，计算需求与实际需求见的矛盾问题就逐渐产生。 2.3高速区稳定及相位补偿的改进设计在连续域离散化设计的局限性问题日益显露的情况下，为了提高兼顾微处理器的计算量小的特点，提出了高速区稳定及香味补偿的改进型离散转子磁链观测器。改进后的离散转子磁链观测模型离散的误差相对于之前明显的降低，而且当计算周期T等于0.2ms的时候，最大的离散误差<0.1%，在迭代计算周期的取值为1ms的时候，高速区的最大误差大约为4%，与连续域离散化模型相比较误差降低明显。可以说高速区稳定及相位补偿很大程度上改进了离散转子磁链观测器中存在的中高速观测转子磁疗发散不收敛以及相位过于滞后等问题，尽可能的将离散的误差降到了最小化，并且满足了微处理器的计算量小的这一特点。 3地铁牵引电传动系统稳定性控制技术的研究为了使得地铁牵引点传统系统的稳定性达到标准要求，我们就需要对离散模型的稳定性进行分析，一般来说们根据离散线性系统稳定性判断，离散时间线性系统会逐渐的进入到稳定的充分必要条件。对于离散磁链观测模型的稳定性程度而言，一般我们先利用函数来进行离散状态方程，然后对模型值的最大特征根来进行分析，并对转子磁链观测模型离散稳定性进行分析。一般来说当牵引电机全速范围趋近于2.0pu的时候，微处理器迭代计算的周期能够达到0.5ms，可以说离散迭代计算周期不管如何选择，转子磁链观测离散模型都难以保障其能够在全速范围内得到较好的稳定，而且随着迭代计算周期不断增大，转速会原来越高且稳定性会越来越差。基于此，我们要想保证地铁牵引电传动系统能够稳定性能够保持在较好的阶段，我们就需要对迭代周期进行控制，确保转速保持在一定的范围内，避免稳定性减弱。 4地铁牵引电传动系统的稳定性分析与控制针对整个地铁牵引电传动系统的稳定性进行分析与控制系统直流网侧安装有滤波电感及支撑电容，以滤除高次谐波、稳定直流电压，并在牵引变流器发生短路时抑制短路电流。然而，其与相邻牵引变流器一异步电机系统将构成谐振回路，从而使得地铁牵引电传动系统在车辆运行过程中极易发生中低频段谐振，导致直流侧电压、电流以及异步电机输出转矩持续振荡，严重时频繁触发TCU故障保护，牵引变流器驱动脉冲封锁，对应动车牵引力丧失。目前，国内地铁TCU核心技术大都依赖外商，少有文献针对地铁牵引电传动系统稳定性问题展开研究。其中文献提出的斩波调压措施，将直接导致直流电压波形不理想;而文献中基于主动阻尼的稳定性控制策略则没有考虑牵引传动控

地铁车辆牵引滤波装置

地铁车辆牵引滤波装置摘要：本文介绍了地铁车辆牵引系统中的滤波装置。给出了滤波装置在牵引系统中的作用，组成结构以及工作原理，并且给出参数选择的公式。关键词：地铁车辆；线路滤波器；牵引系统；滤波装置 Metro vehicle traction filtering device Chen HuiZhou Guangfu Tianjin Metro Operation Co. Ltd.Tianjin 300380 Abstract: This article introduces the traction system of the metro vehicle filter. Give the filtering device in the traction system, structure and working principle. As well gives the parameters of the formula. Keywords: metro traction system; line filter; filter 引言地铁车辆在运行中频繁的启动、加速﹑惰性﹑制动等工况间转换，这将导致牵引负荷在时间上出现不均衡的特性，会引起一定的电压波动，在节假日等会表现出较大的电压偏差。另一方面，由于牵引电动机，变频器等负载设备的投入会产生大量的谐波电流这些都会对电网的电能质量造成影响。可以说地铁电网中的谐波和低功率因数问题，根源在于车辆本身。因此解决上述问题可以采取在电力机车内部装设补偿和滤波装置，采用多桥段顺序控制，或采用PWM变流器等方式。本文将介绍地铁车辆的牵引系统滤波装置。 1 滤波装置组成与结构车辆滤波装置主要包括：线路滤波电抗器，滤波电容器。地铁城市轨道交通车辆的供电系统通常是从直流供电网中获取直流电压，通常电网直流电压经过牵引逆变器VVVF和辅助逆变器SIV交换输出不同的电压值，给列车上的设备供电。其中线路（滤波）电抗器和滤波电容器，使系统稳定并将直流侧电容电压波动限制在允许范围内，同时，滤除高次谐波，在逆变器发生短路时抑制短路电流并满足逆变器开关元件换流的要求等。 1.1 线路滤波电抗器总体结构

地铁车辆交流传动系统

本文简要的探讨了地铁车辆交流传动系统的组成、控制原理、牵引和电制动特性曲线，对地铁车辆的系统电路进行了简要的描述，分析了直流传动和交流传动的优缺点。我国早期的地铁列车多为国产直流传动电动车组，采用凸轮调阻或斩波调阻的牵引控制方式，牵引电机为直流电机。而近几年建设的地铁项目均采用了进口交流传动电动车组，牵引控制方式为VVVF逆变器控制，牵引电机为异步电机。和直流传动系统相比，交流传动系统具有恒功速度范围宽、功率因数和粘着系数高、牵引电机结构简单和维修方便等优势。 1 交流传动系统的组成地铁车辆和铁路机车在结构、系统集成上大不相同，机车是完整的牵引系统，和后面连接的载客（货）车厢相对独立；而地铁车辆则是编列成组，虽然分为动车和拖车两部分，但都是旅客车厢，动力系统均被分散安装于各车箱的地板下（动力分散）。交流传动系统是以调压调频VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）逆变器为核心的电传动系统。主要由高速断路器、滤波电抗器、VVVF逆变器和异步电动机等装置构成。地铁车辆交流传动系统的组成因生产厂家的不同及用户要求的不同而不相同，这里以六节编组的四动两拖（Tc+M+M+M+M+Tc）地铁车辆为例，简要探讨交流传动系统的组成。下图为一个“两动一拖（2M1T）”单元主电路实例。电网经受电弓后分别经两台动车（B车和C车）的高速开关给逆变器供电，而在拖车（A车）上的辅助逆变器的供电是经过隔离二极管的。下图为1C4M单元主传动系统原理电路图，1C4M是指一台VVVF逆变器给同一辆车四台相互并联的异步电动机供电的方式，也叫“车控”方式。其中滤波电抗器和滤波电容器构成线路滤波器。VVVF逆变器包含斩波器，斩波器由T7、T8构成，斩波器主要功能用于电阻制动，用它来调节制动电流大小，其另一个功能为过电压保护。 2 交流传动系统的控制原理 VVVF控制的基本原理为通过改变VVVF逆变器各IGBT元件的开通时间来改变负载的电压，通过改变VVVF逆变器各IGBT元件开通的周期来改变输出的频率。异步电动机的转矩公式为：T=K1·φ·Ir=K2·（V/fi）2·fs

地铁车辆电气牵引及控制系统分析

地铁车辆电气牵引及控制系统分析摘要：目前，我国地铁行业发展十分迅速，地铁运输系统是城市发展规划的重要基础工程，是保证城市交通运输体系顺利运行的重要组成部分。电气牵引系统作为地铁列车的电力供给方式，其和其所搭载的控制系统对列车顺利运行起到了至关重要的作用。本文，重点对地铁电气牵引系统和其搭载的控制系统进行分析。关键词：电气牵引；牵引电机；逆变器；制动设备引言电气牵引系统是地铁正常运行的保障，其主要负责地铁运行期间所需的电能。随着城市轨道交通的迅速发展，地铁车辆检修工作变得越发重要，而电气牵引与控制系统作为地铁运行的重要依靠，其能确保地铁安全稳定运行。因此，加强对车辆的检修尤为关键。 1地铁车辆电气牵引系统的结构特点地铁车辆中的牵引系统主要是由受电弓、牵引电动机、高压箱、牵引逆变器、制动电阻和避雷器等部分组成的。其中高压箱是由主隔离开关、相应的充电设备和断高速路器等部分组成，但是在地铁车辆中，大部分都是由两台受电弓组成，从而防止由于其中一台在遇到故障问题后导致辅助逆变器和牵引逆变器停止运行等问题。这几个受电弓由于可以向动力单元分别输送动力产生所必须的高压电源，因此假如其中一台受电弓发生故障问题，而另一个受电弓可以依然促进辅助逆变器和逆变器的正常运行。在牵引系统同时还设置有牵引逆变器，将支撑电容输入进逆变器中可以促进点电压输入的稳定性，同时还能发挥出能量缓冲的效果。地铁车辆中的牵引系统是由各种电路和设备组成的，而系统的顺利运行也需要以相关电路设备为支撑，在大部分设备之中，车辆停车和减速等行动都离不开制动装置的支持，因此制动装置能够有效保障地铁的安全运行。目前我国城市中的地铁车辆都是通过电阻制动、再生制动以及机械制动等形式来进行运行的，而机械制动主要是通过空气的不断压缩来实现制动效果的，而电阻制动以及再生制动都是通过轨道电磁制动和铁路电磁铁来实现的，再生制动当中，利用地铁的制动牵引能够将动能顺利转化成电能，随后再生制动能量能够返回到电网当中，从而将制动电能在提供给其它车辆。 2地铁车辆电气牵引及控制系统 2.1制动控制众多设备中，制动设备是最重要的设备之一，地铁列车减速、加速、停车都是通过制动装置完成的，制动装置高效的响应、运行是保证列车安全运行的重要保障。在地铁列车牵引运行过程中，牵引力控制系统的作用至关重要，只有科学、合理的设计电气控制系统，才能有效的对地铁列车进行制动。目前我国城市地铁列车使用的制动形式主要以机械制动、电阻制动和再生制动为主。所谓的机械制动主要依靠压缩空气实现制动，而电阻制动则依赖轨道电磁制动，而再生制动可以有效的将动能转化为电能进行能量循环使用。在列车的实际运行中，三种制动方式和发挥出的功效差别较大，通常来说，在进行列车制动控制时，一般按照先再生制动，随机电阻制动，最后进行机械制动的步骤顺序。但是在列车的实际运行过程中，综合考虑制动效率和制动过程的能量损耗，在每个制动步骤中，一般不会使用单独的制动方式，需要将多种制动方式耦合使用达到正向协同作用，提高制动效果，减少制动过程中的能量损耗。根据地铁运行经验总结来看，地铁列车设计的制动方式主要为电阻制动和再生制动，而机械制动方式主要起到辅助的

城轨车辆牵引传动及其控制系统第4次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确，共7道小题) 1. 专设地铁高压主变电所，发电厂或区域变电所对地铁变电所供电，经降压后同时为牵引和降压变电所供电的供电方式是（） (A) 集中供电方式 (B) 分散供电方式正确答案：A 解答参考： 2. 不设地铁主变电所，由城市电网中的区域变电所直接对地铁变电所供电的供电方式是（） (A) 集中供电方式 (B) 分散供电方式正确答案：A 解答参考： 3. 适用于隧道内接触网悬挂方式为（）。

(A) 弹性悬挂 (B) 柔性悬挂正确答案：A 4. 目前城市轨道交通车辆的辅助逆变器多数采用（）。 (A) 单逆变器型 (B) 双逆变器型正确答案：A 解答参考： 5. 当城轨车辆发生过载、短路、欠压等故障时，（）可以及时切断电源，保证车辆安全可靠运行。 (A) 断路器 (B) 接触器 (C) 司控器 (D) 电磁阀正确答案：A 解答参考：

6. 凸轮变阻控制属于（）调速控制。 (A) 有级 (B) 无级正确答案：A 解答参考： 7. 斩波调压控制属于（）调速控制。 (A) 有级 (B) 无级正确答案：B 解答参考：二、判断题(判断正误，共3道小题) 8. 凸轮变阻控制属于无级调速控制。( ) 正确答案：说法错误解答参考： 9. 斩波调压控制属于有级调速控制。( ) 正确答案：说法错误

解答参考： 10. 城轨车辆的调速控制中，先调节电机端电压，当电机端电压达到额定电压时再进行磁场削弱控制。( ) 正确答案：说法正确解答参考： -------------------------------------------------------------------------------- （注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。) 三、主观题(共48道小题) 11. 电磁干扰量可分为（）和（）两种形式。参考答案：电磁干扰量可分为（正弦）和（脉冲）两种形式。 12. 电磁干扰信号可以经由（）或（）的

地铁车辆电气牵引系统探讨

地铁车辆电气牵引系统探讨发表时间：2016-11-28T10:05:55.653Z 来源：《基层建设》2015年33期作者：梁英才 [导读] 地铁车辆电气的牵引系统作为关系到车辆的行驶安全及性能的重要组成部分，对其进行研究具有重要意义。深圳市地铁集团有限公司运营总部摘要：近几年来地铁运营发展速度迅速，有效缓解了城市交通压力。地铁车辆电气的牵引系统作为关系到车辆的行驶安全及性能的重要组成部分，对其进行研究具有重要意义。本文主要对于深圳地铁车辆的电气牵引的特点、组件及牵引主电路等进行探讨。关键词：地铁车辆；电气；牵引系统一、牵引系统概述深圳地铁1号线车辆采用四动两拖六编组形式（4M2T）：=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc=，其中Tc为有司机室的拖车、Mp为有受电弓的动车、M为无受电弓的动车；=为全自动车钩、+为半自动车钩、-为半永久牵连杆。列车由两个单元车组组成，每个单元车组由一辆拖车和两辆动车组成。控制方式为车控（1C4M）即每辆Mp/M车上设有1台牵引逆变器VVVF，驱动4个异步牵引电动机工作。列车采用架空接触网方式受电，额定电压DC1500V。牵引系统采用VVVF交流传动技术，具有防滑、防空转功能。每辆Tc车上设有1台辅助逆变器SIV，每个辅助逆变器的输出分两路，一路输出为380V、50HZ三相交流电，用于辅助交流设备的供电，另一路为110V直流，用于直流控制设备的供电及蓄电池充电。图1 电气牵引系统框图图2 牵引传动系统二、电气牵引系统的功能牵引系统是地铁车辆的动力源，主要由VVVF逆变器和三相交流牵引电机组成。深圳地铁5号线部分车辆采用南车株洲时代的VVVF逆

城市轨道车辆制动系统原理分析

2014届毕业设计说明书课题名称：城轨车辆制动系统分析二级院校铁道牵引与动力学院班级宁波检修11级学生姓名周旺指导老师左继红完成日期 2013.12

2014届毕业设计任务书一、课题名称：城轨车辆制动系统的原理分析二、指导老师：左继红三、设计内容与要求 1.课题概要城市轨道交通运输是我国交通运输网络的重要组成部分，它的发展与城市经济的发展息息相关。目前，世界各地的主要政治、经济、文化等中心城市都兴建了不同形式的轨道交通运输网，有些还成为所在城市的重要景观和标志性建筑。我国北京、上海、广州、南京等城市的地下铁道已经开通，成为这些城市市内交通运输的支柱。另外还有许多其他的城市交通网也在筹建和建设之中。城市轨道交通运输的发展必将为我国经济的发展插上腾飞的翅膀。地铁车辆制动系统用于保证地铁车辆的运行安全，具有多种操作模式，与传统列车制动系统相比，结构和工作原理更为复杂。通过对此课题的学习和设计，使学生能更好的理解地铁车辆制动和空气管路系统的工作原理，培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来分析解决本专业相应问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。 2.设计内容与要求 1、熟悉地铁制动在铁路运输中的作用。 2、简单介绍地铁车辆制动系统的组成。 3、详细分析地铁车辆及列车制动系统的工作原理和工作过程。 4分析现有制动系统存在的不足之处，利用自己所学的专业知识，提出改进设计意见和具体实施方案。四、设计参考书 1.《城市轨道交通车辆制动技术》殳企平编著水利水电出版社 2.《列车制动》侥忠主编中国铁道出版社 3.《电力机车制动机》那利和主编中国铁道出版社 4. https://www.360docs.net/doc/4f18213958.html,/ec/C356/kcms-2.htm 5 .https://www.360docs.net/doc/4f18213958.html, 6. https://www.360docs.net/doc/4f18213958.html, 7. https://www.360docs.net/doc/4f18213958.html, 五、设计说明书内容 1.封面 2.目录 3.内容摘要（200—400字左右，中英文）

国产化北京地铁列车牵引电传动系统设计

２００６年第４期机车电传动№４，２００６１ＱＱ！生！旦！Ｑ旦呈兰呈竺！墨！！里垦！∑里！竺垦兰竺竺竺竺竺！！∑呈！！！！！！Ｑ！！ＱＱ！摘要：简述采用交流传动的北京国产地铁列车的基本参数和性能要求，阐述了列车牵引电传动系统的牵引／电制动特性、主电路、列车牵引控制系统的设计思路和技术特点，并将北京国产地铁列车与目前北京市地铁１３号线日立车辆进行了比较。北京国产地铁列车及牵引电传动系统已通过线路型式试验和运行考核，目前正在北京市地铁１３号线试运行，运行情况良好。关键词：北京；国产化地铁列车；牵引；电传动系统；交流传动中图分类号：Ｕ２６６．２；Ｕ２３１文献标识码：Ａ文章编号：１０００—１２８Ｘ（２００６）０４—００３１—０６作者简介：陈文光（１９６６一）．男，高级工程师，现从事地铁系统研究开发工作。ＤｅｓｉｇｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＤｒｉｖｅＳｙｓｔｅｍｆｏｒＬｏｃａｌｉｚｅｄＭｅｔｒｏＶｅｈｉｃｌｅｉｎＢｅｉｊｉｎｇＣＨＥＮＷｅｎ－ｇｕａｎｇ，ＤＩＮＧＲｏｎｇ－ｊｕｎ（ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，ＺｈｕｚｈｏｕＣＳＲＴｉｍｅｓＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｚｈｏｕ，Ｈｕｎａｎ４１２００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｒｅｂｒｉｅｆｅｄｆｏｒｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｏｆｌｏｃａｌｉｚｅｄｍｅｔｒｏｖｅｈｉｃｌｅｉｎＢｅｉｊｉｎｇ．Ａｌｓｏｅｘｐｏｕｎｄｅｄａｒｅｔｈｅｔｒａｃｔｉｏｎ／ｂｒａｋｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｐｏｗｅｒｃｉｒｃｕｉｔａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｉｓｍａｄｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｌｏｃａｌｉｚｅｄｍｅｔｒｏｖｅｈｉｃｌｅａｎｄｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｂｙＨｉｔａｃｈｉｆｏｒＮｏ．１３ｍｅｔｒｏｌｉｎｅｉｎＢｅｉｊｉｎｇ．ＴｈｅｌｏｃａｌｉｚｅｄｖｅｈｉｃｌｅａｎｄｉｔｓｅｌｅｃｔｒｉｃｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｐａｓｓｅｄｔｈｅｆｉｅｌｄｔｙｐｅｔｅｓｔａｎｄｒｕｎｎｉｎｇｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄｉｓｕｎｄｅｒｔｒｉａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎＮｏ．１３ｍｅｔｒｏｌｉｎｅ，ｉｎｇｏｏｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｅｉｊｉｎｇ；ｌｏｃａｌｉｚｅｄｍｅｔｒｏｖｅｈｉｃｌｅ；ｔｒａｃｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍ；ＡＣｄｒｉｖｅ０引言北京国产地铁列车是由中国交通运输协会城市轨道交通专业委员会组织，北京市地铁运营有限公司、长春轨道客车股份有限公司、北京地铁车辆厂、株洲时代集团（株洲电力机车研究所）联合研制开发的一列４节车编组的完全自主知识产权的交流传动国产地铁列车，其中，株洲时代集团负责交流电传动系统的研制。１车辆参数及性能要求１．１车辆基本参数北京国产地铁列车车辆为Ｂ型车体，第三轨受流，供电电压：ＤＣ７５０Ｖ（ＤＣ５００～９００Ｖ）；轮径：８４０／８０５／７７０ｍｍ（新／半磨耗／全磨耗）；动车轴式：Ｂ。一Ｂ。；列车编组：Ｔｃ?Ｍ—Ｍ?Ｔｃ（２动２拖）；车辆自重：动车３５ｔ，拖车３０ｔ；列车载客量（人数）：额定载荷ＡＷ２时，动车收稿日期：２００６—０６—０８２４４人，拖车２２６人；超员载荷ＡＷ３时，动车３１０人，拖车２９０人。１．２列车动力性能列车在网压ＤＣ７５０Ｖ、半磨耗轮径８０５Ｉｎｎｌ、平直道线路运行情况下：平均启动加速度（ＡＷ３）０。４０ｋｍ／ｈ，不小于０．８３ｍ／ｓ２０～８０ｋｍ／ｈ，不小于０．５ｍ／ｓ２平均制动减速度（ＡＷ３）常用制动不小于１．０ｍ／ｓ２紧急制动不小于１．２ｍ／ｓ２电阻制动能力（ＡＷ２）最高运行速度冲击极限平均技术速度不小于０．８ｍ／ｓｔ５０～５ｋｍ／ｈ）８０ｋｍ／ｈ０．７５ｍ／ｓ３不低于５０ｋｍ／ｈ（典型区间，不含站停时间）平均旅行速度不低＝Ｊ：３９ｋｍ／ｈ（平均站停时间３０Ｓ）城市轨道车辆　万方数据

地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机冷却结构设计

地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机冷却结构设计发表时间：2018-12-19T16:00:50.937Z 来源：《基层建设》2018年第32期作者：蔡卫国 [导读] 摘要：地铁系统具有客运量大、站间距离短、行车密度大等特点，同时对车载设备的体积和重量也有严格要求，因此，地铁车辆牵引系统需具备转矩密度高、过载能力强、可靠性高及转矩输出平稳等特点。中车永济电机有限公司山西省永济市 044102 摘要：地铁系统具有客运量大、站间距离短、行车密度大等特点，同时对车载设备的体积和重量也有严格要求，因此，地铁车辆牵引系统需具备转矩密度高、过载能力强、可靠性高及转矩输出平稳等特点。同时绿色城市轨道交通的建设对车辆节能降耗提出了更高的要求，需要牵引系统具有高效节能的特点。因此，研究并开发出高性能的牵引系统，对提高我国城市轨道交通牵引系统技术水平和建设绿色城市轨道交通意义重大关键词：地铁车辆；永磁直驱同步牵引电动机；冷却设计；分析引言：永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机（generator）用；此外，当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差120，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机（motor）用。 1.地铁车辆用永磁同步牵引电动机地铁系统具有客运量大、站间距离短、行车密度大等特点，因此，地铁车辆牵引系统须具备以下特点：一是转矩输出能力强，满足车辆的加速度和减速度要求，整个速度范围内转矩响应快，满足加速度的同时满足列车旅行速度的要求；二是全速度范围内保持高效率，为建设绿色城市轨道交通提供保证；三是牵引系统质量轻、体积小、结构坚固、维护少，降低牵引系统寿命周期成本。地铁车辆用永磁同步牵引电动机须满足地铁车辆的牵引/制动特性。 2.永磁同步电机工作方式 2.1直流发电机供电的励磁方式这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。 2.2交流励磁机供电的励磁方式现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁测量装置机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200Hz的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500Hz的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大，交流电势的谐波分量也较大。 2.3无励磁机的励磁方式在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式具有结构简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除设有整流变压外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时，给发电机提供较大的励磁电流，以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源，通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。 3.冷却结构方案永磁直驱电机体积受限于电机与轨面安全间距，为了实现永磁直驱电机高转矩输出需求，电机定子冲片外径最大化，冷却水道优先布置在机壳四角位置，以最大化有效利用空间。对四角布置的水路结构形式，采用轴向往返式循环水路结构，冷却水沿着外壳轴向长度方向往返迂回，通过外壳端部连通水路实现四角往返迂回水路的连通，使外壳四角冷却水路形成整体的密闭循环结构。该水路结构形式加工工艺简单，散热均匀，在电机轴向长度方向上不会形成温度梯度，但水路往返迂回形成很多转弯和折角，使流阻增大，造成较大的压头损失；一是冷却结构方案一：外売四角位置水路分2层布置。冷却水通过外壳端部连通水路在四角布置的2层水路间往返迂回流动；该方案水路与外壳圆周占比比例最大可达45%，四角的内层与外层水道串联，可以形成一定的温度梯度，有利于提高散热效果；同时内层与外层水路可以设置加强筋，使两层水路与外壳的内壁形成一个整体，提高了外壳机械强度。二是冷却结构二：四角位置水路按左右两边布置。冷却水通过外壳端部连通水路在四角布置的2条左右平行水路间往返迂回流动；该方案水路在四角位置左右分布，单个水路截面积明显增大，而且水路与外壳圆周占比比例最大可达38%，散热效果相对较好。但是左右2条水路截面相差较大，极易导致水路流速差异大。三是冷却结构三：在四角水路设置2个直径45 mm的圆形水道。冷却水通过外壳端部连通水路在四角布置的2条左右平行水路间往返迂回流动；该方案最大特点是结构简单，工艺实施难度小，且圆型水道可使冷却水流速均匀，减小直管阻力和局部阻力。 4.温度场分析为进一步评估冷却结构方案三的散热效果，对其进行温度场仿真计算。考虑到电机结构沿周向对称，选取电机的1/4周向截面建立三维温度场物理模型机温度场三维模型各部分均为拉伸体，结构较为规则，网格剖分质量较高。入口水流速为0.27 m/s（流速根据流量设置），水温与环境温度一致，为25℃；出水口静压设为101325 Pa；入水口湍流强度为5%，水力直径为45mm。。根据永磁直驱电机的各部分损耗值进行热源加载。由于永磁转子发热较少，因此忽略转子部分产生的损耗。在进行热计算时，在永磁体与转子铁心上适当加载体热源。电