高速列车制动技术综述_彭辉水
CRH380CL新一代高速动车组制动系统研制

铁 道 机 车 车 辆 RAILW AY L0C0M 0TIVE & CAR
Vo1.33 NO.6 D ec. 2O13
文章 编 号 :1008—7842(2013)06—0010—04
CRH380CL新 一代 高 速 动车 组 制动 系统研 制
CRH380CL新一 代 高速动 车 组制 动 系 统遵 守 多 级 冗余 设 计 原则 ,采 用 了 由微 机 控 制 的 直通 式 电 空 (EP) 制 动 和制动 管 (BP)控 制 的 间接 制 动 构 成 的 制 动 系统 。 同时制 动 系统与 牵 引 系统相 结 合 实 现再 生制 动 的 电制 动功 能 。动车组 的制 动体 系 采用 的是 一 个 以空 气 制 动 和再生 制 动相结 合 的 复合 制 动 模 式 。常 用 制动 时 电制 动优 先 ,紧急制 动时 电制 动和空 气制 动 同时施 加 。并 且 采用 了 由制动 管 (BP)控 制 的备 用 制 动 ,当制 动 控 制 系 统 出现 问题 时仍 能够 保证 列 车的继 续安 全运 行 。
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图 1 CRH380CL新 一 代 高 速 动 车 组 配 置 图
乔 峰 (1982一 )男 ,山 西保 德人 ,工 程 师 (收稿 日期 :2013— 05— 24)
高铁列车制动系统的特性分析与控制策略设计

高铁列车制动系统的特性分析与控制策略设计一、引言高速列车制动系统是火车安全运营的重要保障,高速列车在行驶过程中需要快速、稳定地减速至停车以便完成乘客上下车、清洁保养等工作。
本文旨在通过对高铁列车制动系统的特性分析和控制策略的设计,探讨制动系统的启动、持续、结束等不同阶段的控制要点,工程技术人员可根据实际情况进行系统性调整。
二、高铁列车制动系统的特性1. 制动方式根据列车运行速度和行车距离的不同,高铁列车的制动方式可分为机械制动和电子制动。
机械制动是通过闸瓦和制动鞋等机械部件摩擦,将滑行的车轮制动。
电子制动则是通过驱动电机反向供电,使电机逆转来制动,该方法速度极快且精准,可以掌握制动时间和范围。
2. 制动系统的特性高铁列车制动系统具有以下几个主要特点:(1)制动力矩大,可快速降低速度。
(2)制动韧性好,能承受较大的机械压力。
(3)制动系统启停快,不会给旅客带来不适的晃动。
(4)制动分布均匀,全车的制动力分布均匀,避免轮毂过热或损坏。
3. 制动控制的要点关于制动控制,主要包括以下几个方面:(1) 制动力矩调节控制制动力矩,使制动过程更加平稳,并能够逐渐减速到停车状态,不会给乘客带来不适。
调节制动力矩还能够减少制动部件的磨损,延长使用寿命。
(2) 制动距离控制制动距离指列车从刹紧制动起,到完全停住所用的距离。
制动距离是制动控制的重点之一,制动距离长短会影响列车的安全性和乘客的舒适度。
系统应依据实际情况进行调整。
(3) 制动冷却制动过程中,摩擦会产生大量的热量,而高速行驶的列车制动时间长,将会产生大量的热量,热面积较小的制动部件很容易出现过热、起火等安全问题。
所以需要根据实际情况对制动冷却系统进行调整。
(4) 制动预警高铁列车制动系统需要根据实际情况实时监测和预警,使用各种传感器进行实时监测,开发出有效的预警系统,提高列车的安全性。
三、控制策略设计1. 架构设计高铁列车制动系统的架构设计需要考虑整个系统的实际情况,根据不同的车型和制动需求,系统的设计应具有灵活性,便于维护和升级。
高铁列车制动能量回收与再利用技术研究

高铁列车制动能量回收与再利用技术研究摘要:高铁列车作为一种快速、高效的城际交通工具,具有快速、高效、安全等优点,但同时也存在能源浪费的问题。
随着能源资源日益紧缺的情况,如何利用高铁列车运行中的制动能量进行回收与再利用成为了一个重要课题。
本文针对高铁列车制动能量回收与再利用技术进行了深入研究,分析了目前主流的技术方案,提出了一些改进和优化措施,希望可以为高铁列车的节能减排提供一些参考。
关键词:高铁列车;制动能量;回收与再利用;技术研究一、引言高铁列车作为一种快速、高效的城际交通工具,每天运输着大量的乘客,为人们的出行提供了便利。
然而,高铁列车的运行过程中会消耗大量的能源,其中一部分能量在列车制动时会以热能的形式散失,造成能源的浪费。
如何有效地回收和再利用高铁列车制动时产生的能量,成为高铁运输领域中亟待解决的问题。
二、高铁列车制动能量回收技术研究现状目前,关于高铁列车制动能量回收技术的研究已经取得了一些进展。
主要包括以下几个方面:1. 制动能量回收装置通过在高铁列车的车轴上安装装有电机的装置,将列车在制动过程中产生的动能转化为电能储存起来,以便在列车再次加速或行驶时使用。
这种装置可以有效地提高列车的能源利用率和运行效率。
2. 贮能装置的设计与优化制动能量回收后的电能需要存储在贮能装置中,以便在需要时释放给列车使用。
如何设计和优化这种贮能装置,使其能够高效、稳定地存储和释放电能,是当前制动能量回收技术研究的重点之一。
3. 控制系统的设计与优化高铁列车的制动能量回收需要一个精密的控制系统来控制整个过程,包括制动、能量回收、存储和释放等环节。
如何设计和优化这个控制系统,使其能够灵活、高效地控制整个回收过程,是当前制动能量回收技术研究的另一个难点。
三、高铁列车制动能量再利用技术研究现状除了对制动能量进行回收外,如何再利用回收后的能量也是一个重要的研究方向。
目前,主要有以下几种再利用技术:1. 再生制动再生制动是一种利用电能将列车减速的技术,通过将列车的运动能转化为电能并存储起来,可以在列车再次加速时释放出来,从而减少外部电源的消耗。
高速列车制动技术研究

高速列车制动技术研究随着高铁时代的到来,高速列车的制动技术也逐渐成为了人们关注的焦点。
高速列车制动技术的研究,不仅对列车的安全性有着重要的影响,更是对高速铁路系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
本文将从列车制动原理、高速列车制动技术现状和未来发展等方面来探讨高速列车制动技术的发展。
一、列车制动原理列车制动是以增大列车运动阻力为目的,使列车减速停车的过程。
列车制动一般分为片制闸制动、液压制动和电阻制动三种类型。
目前,高速列车采用的制动方式主要是电阻制动和液压制动两种。
电阻制动是指通过给制动电机加电阻使电机转化成发电机,将制动能以电能的形式回馈给电网,达到制动的效果。
液压制动则是通过将列车动能转化成热能,使制动器具有制动力,然后通过管道、阀门控制制动力的大小,达到控制列车减速的目的。
二、高速列车制动技术现状高速列车的制动系统是目前铁路技术研究的重点之一。
随着高速列车技术的不断发展,列车制动技术也在不断提高。
但目前高速列车制动技术存在的问题还是比较突出的。
1. 制动距离过长高速列车制动距离长,是当前列车制动技术的主要问题。
高速列车在高速运行状态下,惯性大,制动难度大。
目前,高速列车的制动距离在500-1000米左右,存在较大的安全隐患。
2. 制动系统失效容易发生高速列车的制动系统是高速列车的安全保障之一。
但制动系统的失效也是目前高速列车制动技术的一个难点。
当列车发生制动失效时,所导致的后果是灾难性的。
3. 制动噪音问题高速列车的制动噪音是高速列车制动技术发展过程中的一个难点。
高速列车制动噪音问题不仅影响了列车的行驶舒适度,也影响到了周围环境的安宁。
三、高速列车制动技术未来发展为了提高高速列车的安全性和运行效率,高速列车制动技术未来的发展方向是在以下几个方面展开探索。
1. 制动力的控制高速列车制动力的控制是高速列车制动技术未来发展的重要方向。
为了缩短列车制动距离,必须在制动过程中控制制动力大小,保证列车的安全性。
高速列车关键技术分析

高速列车关键技术分析0 前言一般来讲如果依据动力驱动以及轮对分布对高速列车进行划分,则包含了动力分散和动力集中两种高速列车;如果是依据车辆联结和转向架予以划分则包含了铰接型和独立型两种高速列车。
随着现今技术发展高铁列车在运行速度上实现了较大化提高,顺利实现每小时三百千米以上的运行速度目标。
下面就高速列车关键的五项技术进行阐述分析。
1 关键技术之牵引传动牵引传动该种技术主要是包含了特殊装置要求以及变流系统。
首先从特殊装置要求来讲,牵引传动需要建立在额定大功率基础上,牵引电机具备维修便捷以及较轻重量和耐复杂环境的实际特点,对于牵引电机进行速度控制也会比较便捷。
牵引电机在速度转矩方面能够可抑制无转向,损害机械以及电气较小;其次从变流系统来讲主要是建立在交流——直流——交流转换基础上,简单来讲就是将交流单项电向直流电予以转变之后,利用逆变器再实际转变为交流三厢可调频电流,进而为牵引电机实际运行而服务。
高速列车实际应用的变流系统相较于工业生产涉及变流系统更加优越,不仅具备较宽调速,而且还具备较强电压波形,尤其是在牵引传动方面可靠性较高同时效率较高,还具备较强防震功能。
2 关键技术之复合制动复合制动该种技术主要是包含了基础制动以及制动两种系统。
相较于一般列车,高速列车实际应用的复合制动该种技术要更为先进,所谓复合制动就是能够保证高速列车在紧急状况下实现短时间或者是短距离有效制动,从而将行车安全予以有效保障。
首先从制动系统来讲,高铁列车涉及的先进制动系统主要是建立在摩擦制动以及电气制动两种复合方式基础上,在实际制动环节中通常首先电气制动,通过列车动力和空气动力进而实现列车自动控制运行。
而在此基础上配合摩擦制动;其次从基础制动来讲,基础制动建立在盘形功率装置基础上,因此也可以将基础制动称之为是盘形制动。
在实际制动环节列车闸片会和相应制动盘予以良好协作,通过将两者强度予以增加以及热裂纹予以减少进而起到制动效果。
3 关键技术之高性能转向架高性能转向架该种技术主要是包含了悬挂以及有源控制两种系统。
70年来我国铁路机车车辆制动技术的发展历程

第39卷第5期2019年10月铁道机车车辆RAILWAY LOCOMOTIVE I CARVol.39No.5Oct.2019f专题研究I文章编号=1008-7842(2019)05—0025—1170年来我国铁路机车车辆制动技术的发展历程李和平】,严霄蕙2(1中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所,北京100081;2北京电子科技职业学院经济管理学院,北京100176)摘要回顾分析了新中国成立以来我国铁路机车车辆制动技术的发展变化,重点介绍了货运列车、提速旅客客车、重载货运列车、高速列车、复兴号动车组制动技术的自主研发情况及关键技术、性能参数,分析了制动技术在我国铁路发展过程中所起到的重要作用。
最后介绍了我国铁路参与国际铁路机车车辆标准制订情况及对铁路走出去的影响。
关键词铁路;机车车辆;高速列车;制动;发展中图分类号:U260.35文献标志码:A doi:10.3969力.issn.1008—7842.2019.05.06(一)自1876年中国大地上出现第1条营业铁路$$吴淞铁路建成通车之日起,到1949年解放前夕,旧中国在70余年仅仅修建了2.7万余公里铁路,其中能够维持通车的只有2.2万公里#新中国建立后,作为国民经济的大动脉,铁路得到快速发展,截止2018年底,我国铁路总里程已达到13.1万公里,其中高速铁路2.9万公里,占全世界总里程的2/3。
2017年6月26日代表着世界先进水平、被命名为复兴号的两列中国标准动车组在京沪高铁亮相,开启了中国铁路技术装备新时代#回眸70年来我国铁路机车车辆制动技术的发展和变化,每一步都印证着我国铁路的发展和技术进步#1制动机简统化及仿制阶段新中国刚刚成立时,所有的铁路运输设备均为国外生产。
机车车辆制动装置型号也十分繁杂,蒸汽机车大多装备ET—6型制动机。
客车大多为PM型和LN型制动机和少量的AV型制动机#货车则以K1、K2型制 动机为主,其他则为QA、Q SL P、H、Q SHU等杂型阀#这些制动阀基本上是20世纪20年代之前的国外产品。
《机车电传动》2010年总目次

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内 燃 机 车 双 冗 余 控 制 系 统 的 不 问 断 切 换 设 计
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中 低速 磁悬 浮 列 车 用 混合 电 磁 铁 磁 场 与 电 磁 力 分 析
刘 少免 。 忠君 ,郑明 华 , 郭 陈责 荣 ( —2 3 0) LY一 07语 音 录音 装 置音 频驱 动 的设 计 与实 现 易 红 ,李 晓 涛 ( —2 ) 3 4 MVB帧 收发模块 设计 … ……… …魏耀 南 , 林 品 , 唐允 宝 ( —2 3 6) BF F 踏 面制动单 元 原理分 析… …… …谢 启明 , C 型 王俊 勇 ( — 0) 3 3 20 m/ 0 k h交流 传 动客 运 电力 机车辅 助 变流 柜 孙 杰 , 玉峰 .王 传 芳 ( 徐 4—1) HxD 机 车 牵引 装 置结 构 及其 强 度研 究 2 米立柱 , 全保 , 封 李 强 ( —5) 4 高速 动车受 电 弓滚动 弓头特 性研究 … ……… 杨 岗, 李 芾 ( — 4 7) DF8 内燃机 车交 直交 电传动 系统 …… … …… …邹 浪平 ( J D型 4一l 3) 大功 率二 电平逆 变 器多 模式 s W M 算法 研 究 VP 马 志文 , 殷振环 , 蒋 威, 李 伟, 张 黎 ( 一 7) 4 l 基 于 Ds P的 步进 电机细 分 驱动 技 术 …・ ……… ……… ……孙 小美 , : 高晓 蓉 , 王 黎 , 王泽 勇 ( —21) 4
高速铁路车辆刹车系统设计与动力学分析

高速铁路车辆刹车系统设计与动力学分析第一章:引言随着社会的快速发展和人们对出行的需求不断增加,高速铁路作为一种高效、安全的交通方式正在不断普及和完善。
而在高速铁路车辆的设计中,刹车系统是至关重要的一部分,直接关系到列车的安全性和乘客的舒适度。
本章将对高速铁路车辆刹车系统设计与动力学分析的研究进行介绍和讨论。
第二章:高速铁路车辆刹车系统设计原理2.1 刹车系统的基本组成高速铁路车辆的刹车系统主要由制动盘、制动鼓、刹车片、制动液、制动缸等组成。
制动盘和制动鼓是刹车系统的主要靠动部件,刹车片通过制动液从制动缸传递力量实现对制动盘或制动鼓的制动。
2.2 刹车系统的原理高速铁路车辆的刹车系统一般采用液压刹车制动原理,通过制动液的介质传递力量,使刹车片与制动盘或制动鼓发生摩擦,从而实现车辆的减速和停车。
这种刹车方式具有制动力矩大、稳定性高的特点,并且可实现列车的电液动力调节和自动控制。
第三章:高速铁路车辆刹车系统设计分析3.1 刹车系统的设计要求高速铁路车辆的刹车系统设计需要满足以下要求:制动力要求能够满足车辆高速行驶时的制动需求,提供足够的制动力矩;刹车系统的制动力矩要求均匀分配,避免发生制动力分配不均导致的侧滑或偏移;刹车系统要具备良好的稳定性和可靠性,确保在各种恶劣条件下都能正常工作;刹车系统的操作要简便、灵活,驾驶员能够轻松地操控;刹车系统的制动距离要符合安全标准,确保列车在停车区域内完全停住。
3.2 刹车系统的关键设计参数高速铁路车辆刹车系统的关键设计参数有:刹车片材料和结构设计、制动盘或制动鼓的尺寸、制动液种类和性能、制动系统的气动力学特性等。
这些参数的选择和设计对于刹车系统的性能和效果有着重要的影响。
第四章:高速铁路车辆刹车系统动力学分析4.1 高速铁路车辆刹车系统动力学模型为了研究高速铁路车辆刹车系统的动力学特性,需要建立适当的数学模型。
通常可以采用机械模型或者数学方程来描述刹车系统的运动规律。
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高速列车制动技术综述(1、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心,高级工程师,彭辉水,湖南株洲,412001)(2、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心,高级工程师,倪大成,湖南株洲,412001)摘要:本文首先阐述了制动系统与高速列车安全性的关系,然后综述了高速列车的制动方式及其性能,并给出各自在国内外高速列车上的应用情况。
同时介绍了高速列车制动力的控制模式,并就各种模式的优缺点进行对比,然后概述了高速列车的防滑再粘着控制技术并给出了其应用实例,最后论述了高速列车制动技术的发展趋势。
关键词:高速列车 制动 控制模式 防滑行再粘着控制中图分类号:U260.35 文献标志码:ABraking Technology of the High-speed TrainsPeng Hui-shui, Ni Da-cheng(Technology Center , Zhuzhou CSR Times Electric Co.,Ltd.,Zhuzhou,Hunan 412001,China)Abstract: This paper firstly presents the strong relationship between the braking system and the security of the high-speed trains, supplies the comparative analysis about the brake modes and the corresponding Braking performance, and reviews their applications in the high-speed trains. Then introduces the control mode of braking force in the high-speed trains and gives out the comparative analysis about their pros and cons. This paper reviews the technologies of Anti-skid re-adhesion control and supplies their application cases. Finally prospects the development trend of the braking technology of the high-speed trains.Keywords: High-speed Trains; Braking; Control Mode; Anti-skid Readhesion Control高速铁路是新兴产业、战略性产业、带动性产业,是世界轨道交通发展的潮流。
我国高速铁路异军突起,迅猛发展,打破了世界高速铁路技术的相对垄断格局,截止2011年1月底,我国高速铁路总里程达8358公里;规划到2012年底,总里程达到13000公里。
高速铁路快速发展国人翘首以盼,但其安全性也备受瞩目!高速列车制动技术对于列车安全运行至关重要,在意外情况下,高速列车紧急制动距离越短,高速列车才能越安全,旅客安全系数越高,本文将对当前高速列车制动技术领域的关键技术及其进展进行综合论述。
作者简介:1、彭辉水,男,1979年生,2001年毕业于北方交通大学电气学院,高级工程师.现主要从事机车粘着控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。
2、倪大成,男,197年生,2001年毕业于湖南大学电气学院,高级工程师.现主要从事机车整流逆变控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。
1、制动与安全的关系制动的实质是列车动能转换为其它形式的能量或列车动能在制动装置间的传递和消散,高速列车制动能力主要体现停车制动过程列车的制动距离。
在线路、制动系统、制动方式和司机操纵方式等条件不变的情况下,列车制动距离基本上与列车制动初速度平方呈正比关系。
所以,因而随着列车速度的提高,必须改进其制动装置和制动控制方式来满足高速列车制动距离相对较短的要求。
高速列车一般都包括常规制动和紧急制动,其中紧急制动距离最短,是检验列车制动能力和运行安全性的重要技术条件,同时也是通信信号系统设计和运输组织合理规划的重要依据。
目前,国外运行速度300h km /高速列车紧急制动距离一般在3000-4000m.我国CRH3列车时速300h km /平直道紧急制动距离为3700m,时速350h km /则为6500m,而CRH380高速列车时速380h km /,平直道紧急制动距离还不到8500m [1]! 当然,影响制动距离的因素还包括列车组成和线路条件等等,应按不同列车的运行阻力和坡道、曲线阻力进行具体计算。
为保证满足列车运行安全性的基本要求,在设计高速列车的制动能力时应留有充分的安全裕量。
2、高速列车的制动方式高速列车的制动系统一般包括电制动系统、空气制动系统、防滑装置和制动控制系统等组成,所以高速列车采用的制动方式主要包括电制动和空气制动,此外还有涡流制动、磁轨制动和风阻制动等制动方式[2,3]。
2.1 电制动电制动是通过控制电机电流大小和方向,使电机产生一个列车运行方向相反的力使列车减速。
电制动主要有电阻制动和再生制动[1,4 ]。
电阻制动是将列车的动能通过电机转换为电能并消耗在电阻上的制动方式,而再生制动则是将列车动能转换为电能回馈至电网的制动方式,其能量由电机传递给牵引变流器、牵引变压器,最后回馈至接触网上,如图1所示。
电阻制动主要应用于早期的高速列车上,如法国的TGV-R 等高速列车;而再生制动由于可使电能回馈电网供其它列车使用,是一种节能环保的制动方式,备受当代高速列车设计者的青睐,得到广泛应用,如德国ICE350、法国TGV-TMST、日本新干线700系、我国CRH系列等等高速列车[3 ,5]。
图1 高速列车再生制动能量传递示意图2.2 空气制动空气制动,是通过控制空气压缩机输出的空气压力大小,来控制制动闸片作用到制动盘上的力。
这种制动方式属于机械制动,是通过制动盘和制动闸片的摩擦产生制动力,在列车其他制动方式失效的情况下,空气制动必须保证高速列车能够在规定的距离之内停车,以确定列车运行的安全,因而又称基础制动[1]。
高速列车的空气制动主要采用轴盘制动和轮盘制动两种盘形制动方式,其区别在于轴盘制动是在车轴上安装制动盘(如图2所示),而轮盘制动是在车轮辐板侧面安装制动盘。
图2 轴盘制动示意图盘型制动是通过制动盘与闸片之间的相互摩擦来实现列车减速和停车,制动盘和闸片材料性能对制动效果有着直接的影响,必须具备:①稳定的摩擦性能,摩擦系数不随压力、温度、速度和湿度而变化或变化很小;②良好的耐磨疲劳性能,极好的抗热裂纹扩展能力;③极高的耐磨损性能,保证材料相当低的磨损率[6,7]。
目前,高速列车制动摩擦材料主要有:①铁系金属材料,良好的强度和韧性,较高的抗热龟裂性、良好的耐热性和耐疲劳性,使用寿命长,但密度较大[8];②粉末冶金材料,摩擦系数高、稳定性好以及磨损小、导热性好[9];③陶瓷颗粒增强铝基复合材料,高耐磨性、高硬度及膨胀系数低,热传导性良好和密度低,但其塑韧性较低,伸长率不高,承受热交变载荷时易萌生裂纹并迅速扩展;更高的速度下磨损将显著增加[10];④C/C复合材料,较低的密度、优异的抗热冲击性和高温强度、高速下具有较佳的高温摩阻性能,但其价格昂贵[6,7];⑤纤维增强陶瓷材料,质量密度低、强度高、耐高温、抗氧化和耐磨损,代表当今制动材料的最高水平,但其价格昂贵[11]。
随着高速列车技术向轻量化方向的发展,制动材料的轻量化对减轻簧下重量、节省能耗意义重大!2.3 非粘着制动方式电制动和空气制动最终都是通过车轮与轨道的摩擦来产生制动力,因此都属于粘着制动。
粘着制动是指因车轮与钢轨滚动接触而产生制动力的制动方式。
随着高速列车速度等级的不断提升,紧急制动距离的要求越来越高,必然导致列车的制动力要求越来越高,但车轮和轨道之间产生的粘着力是有限的,传统的粘着制动已不能满足其需求,非粘着制动应运而生。
目前各国研究的非粘着制动主要有涡流制动、磁轨制动和风阻制动[1]。
2.3.1 涡流制动涡流制动是指通过电磁铁产生的磁场与钢轨或旋转导体产生的磁场相互作用产生制动力,包括旋转涡流制动和线性涡流制动(亦称轨道涡流制动)[1,12]。
旋转涡流制动:牵引电机轴上装有金属涡流盘,制动时,涡流盘在电磁铁形成的磁场中旋转,盘表面感应出涡流,使其发热,涡流盘带有散热筋并起鼓风机叶轮作用,可加速盘的散热。
线性涡流制动:制动时,悬挂在转向架上的电磁铁放下到离轨面上方几毫米处,利用和钢轨的相对运动使钢轨表面感应出涡流,从而产生阻力并使钢轨发热。
德国高速试验动车组IICE3高速列车应用了该种制动方式。
其线形涡流制动装置安装于拖车转向架侧架上,每台转向架两套,每辆拖车的磁铁串联励磁,由牵引变流器减压斩波器供电,每块磁铁长1290mm,由8个线圈励磁,磁铁高度可调。
八辆编组列车的最大涡流制动功率可达800kW,最大涡流制动力200kN,证明该非粘着制动方式具有广阔的前景[12,13]。
2.3.2 磁轨制动磁轨制动是利用列车上的电磁铁与钢轨面之间摩擦而产生制动力。
由于接触面积的增加,磁轨制动力要比粘着制动力大,且磁轨制动力还包括电磁铁受到的电磁阻力。
磁轨制动多用做紧急制动的辅助制动方式。
德国ICE1、ICE2高速列车和西班牙摆式动车组X200均使用了磁轨制动技术。
ICE1和ICE2的每辆拖车上安装了4套磁轨制动机,总重约1ton 。
在速度250h km /时,每米电磁铁和滑撬所产生的制动力为3-3.5kN ,可提供0.252/s m 的减速度,可使列车紧急制动距离缩短%30~20。
但是,在速度50h km /以下需将磁轨制动切除,因为磁轨的摩擦系数在低速时迅速上升,其适应的最高速度则为330h km /左右[1,5]。
图3 磁轨制动示意图2.3.3 风阻制动风阻制动是日本Fastech360采用的一种全新的制动方式,制动时,车体上伸出减速板来增加空气阻力,空气阻力可增加3-4倍[1]。
Festech360使用风阻制动能使列车的制动距离在时速360公里时可与未使用该装置时速275公里时的大致相同(日本新干线500系最高速度为275时,紧急制动距离为4060m)。
由于空气动力阻力与速度平方成正比,速度越高则风阻制动力越大,在高速时制动性能优越;其缺点是:在车体的端部安装风阻制动装置,需对车体进行改造,削弱了车体强度;制动风翼在展开工作后,会改变列车周围的流场,对列车过隧道、小曲率半径线路、会车或者横风下运行时都会产生一定的影响,但是否会影响到列车运行的安全性,还有待进一步的研究。