对我国城市有轨电车技术发展的思考

击，改善了乘坐舒适性；车辆具有无级经济运行位； 可以实现可靠的电制动，包括再生制动；便于司机 的驾驶操作，检修工作量明显减少等。有轨电车的 可控硅斩波器有用于 DL621G 型有轨电车和用于 DL8001、DL2001 型有轨电车的两种。如表 2 所示。
（2）IGBT 直流辅助电源 由于 IGBT（绝缘栅型双极晶体管）为电压驱动
控制方式
控制功率 最大牵引电流 最大制动电流 冷却方式
表 2 有轨电车斩波器的概况 DL62lG 再生制动、电阻制动、牵引 DC600 1 l20V 两相不重，2C4M 普通可控硅
DL800l、DL200l 电阻制动、牵引 DC600 1 l20V lC2M 普通可控硅
牵引：定频调宽，平均值控制 制动：瞬时值控制
式定名为“light rail transit”，即轻轨交通。 目前，我国仅有大连、鞍山、长春和香港尚有有
轨电车在运营。
1 我国城市有轨电车车辆技术现状
大连、鞍山、长春所使用的有轨电车均为大连 电车工厂生产制造的，有轨电车车辆概况如表 1 所 示。值得一提的是，DL1001 型有轨电车是我国自 行研 制 的 第 一 种 有 轨 电 车。1983 年 定 型 生 产 的 DL621 型六轴有轨电车是国内首次采用铰接车体 技术的城市轨道车辆。
（1）可控硅斩波器 我国有轨电车采用可控硅斩波器要比无轨电
车晚 10 年左右。随着可控硅性能的提高和斩波控 制技术的日臻完善，为在有轨电车上应用斩波控制 技术奠定了基础，并使有轨电车车辆技术实现重大 突破。与传统的变阻控制设备相比，斩波调速的车 辆有诸多优点：具有明显的节能效果（经实测，节约 牵引用电 20% 以上）；车辆实现了起动平稳，少冲
DC600 1 l20V，输出功率 l kW，输出电压 DC25 V，输 出电流 40 A，控制电路为脉宽调制 PWM 集成电路， 冷却方式为强迫风冷。该电源还具有工作可靠、少 维护、有一定的过载能力、延长蓄电池的使用寿命 等特点，从而成为大连产有轨电车的标准设备。
使用车辆 用途功能 线网电压 主电路形式 主电路元件
第1期
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对我国城市有轨电车技术发展的思考
王浩川 郭志方 方 力 刘翠艳
摘 要 简要介绍了城市有轨电车的发展过程及我国 城市有轨电车车辆技术现状，阐述了我国现代有轨电车车 辆技术发展趋势。
关键词 有轨电车，车辆技术，交流传动
在 70 年代，国外的一些城市在饱受能源危机、 环境污染和汽车公害的困扰以后，开始重新认识有 轨电车。欧洲的一些保留有轨电车的城市坚持不 懈地攻克了制约有轨电车发展的相关技术，并对早 期的有轨电车系统加以技术改造，使有轨电车得到 持续发展。1978 年，国际公共交通联合会（UITP） 在比利时的布鲁塞尔召开的会议上，将在有轨电车 的基础上发展而成的中等运量的城市轨道交通方
图 l 德国 SIEMENS 公司生产的 COMBINO 系列轻轨车辆
3.2 低地板车辆
低地 板 车 辆 通 常 是 指 地 板 面 距 轨 面 高 度 在 350 mm 以下的车辆。其优点是方便乘客的乘降， 对残疾人、儿童和老年人尤为方便，减少了车辆的 站停时间，提高了车辆的运营速度。另外，在新建 半封闭线路的轻轨交通系统和路面有轨电车系统 中，建设高站台会对城市道路交通和城市街道景观 产生影响。采用低地板车辆可避免建设高站台、可 使整个系统更好地融入城市景观之中。
独立车轮转向架是实现低地板轻轨车辆的重 要条件。目前，国外轻轨车辆采用独立车轮转向架 已相当普遍，但在我国尚无同类产品问世。
通常，低地板车辆有 3 种解决方法，即：!全部 采用常规转向架，实现分段低地板的方案，低地板 部分长度占车体长度的 30% ~ 50% ；"两端采用 常规转向架，中部采用独立车轮转向架，实现贯通 低地 板 的 方 案，低 地 板 部 分 长 度 占 车 体 长 度 的 70% 以 上；# 全 部 采 用 独 立 车 轮 转 向 架，实 现 l00%低地板的方案。根据目前国内车辆厂的 情 况，采用方案"的 70% 低地板车型较为有利，其两 端转向架为动力转向架，中部转向架采用独立车轮 无轴转向架为从动转向架，可不考虑牵引电机悬挂 的问题，减小独立车轮转向架的技术难度。
3.3 交流传动的车辆
有轨电车和轻轨车辆采用交流传动装置具有 如下 优 点：交 流 异 步 电 机 体 积 小、重 量 轻、维 护 容 易、故障少等优点；牵引装置的小型化，有利于在总 体布局相对紧凑的城市轨道交通车辆上安装；实现 再生制动的范围扩大，节能效果显著；车辆粘着特 性有所改善等。近年来，交流变频控制技术和微机 控制技术在应用上取得突破，尤其是国外在大功率 电力电子元器件方面的发展，如 IGBT，IPM（智能功 率模块）等元件的问世，更加促进了交流传动装置 的迅猛发展。目前又开发出了 IGCT（集成门极换 流晶闸管）。我国十分重视交流传动技术的研究。 但由于我国大功率电力电子元件的研制水平和电 子工业的发展水平与国外的差距较大，影响了交流 传动装置的开发和应用。目前，我国广州地铁 l 号 线和北京地铁复八线车辆采用的 VVVF 交流传动 装置均为国外产品。开发交流传动装置对降低城 市轨道交通工程造价和装备 （下转第 22 页）
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3）先进性：现代有轨电车和轻轨车辆的绝大部 分技术上是完全相同的，同样要求具有一定的先进 性，要符合近年来国外城市轨道交通车辆技术的发 展趋势。尤其是电力电子元器件的选择，不能因日 后元器件的淘汰和停产，造成车辆维修困难或维修 支出增加。
3 我国现代有轨电车及轻轨车辆技术的发 展趋势
的配合作用。
2 现代有轨电车及轻轨车辆的设计原则
无论是有轨电车的车辆更新，线路工程的改扩 建，还是新建的有轨电车或轻轨交通系统，都涉及 车辆选型的问题。车辆选型关系到供电、轨道、站 场、信号、通信、运营等相关内容，应全面、认真地进 行技术经济比选，并符合安全、经济、先进的原则。
l）安全性：有轨电车和轻轨交通作为运量较大 （相对于公共汽车）的城市轨道交通，具有运输效率
How to Develop Tramcar Technology for Chinese Cities
Wang Haochuan Guo Zhifang Fang Li Liu Cuiyan
（Repair and Spare Parts Factory of Daiian Bus & Trmacar Company，Daiian 116001）
Keywords tramcar，vehicie technoiogy，AC drive
（收稿日期：1999 - 09 - 01）
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对我国城市有轨电车技术发展的思考
作者：
作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
王浩川， 郭志方， 方力， 刘翠艳， Wang Haochuan， Guo Zhifang， Fang Li， Liu Cuiyan 大连市公共电车公司电车修配厂
高、行车 间 隔 小 的 特 点。 车 辆 及 设 备 必 须 技 术 成 熟、可靠，并无不安全隐患。
2）经济性：经济性不仅仅体现在车辆造价上， 从长远的角度要考虑运用和检修的问题，既要买得 起也要用得起。因此车辆应是节能的、少维护的， 以降低运营成本和维修支出。车辆的关键部件和 易损件必须在国内厂家或有国产化依托项目的生 产厂家加以解决。车辆运用部门或运营公司在初 期负债经营下，不可能用巨额的外汇去购买车辆备 件。
从目前国外轻轨车辆的技术发展趋势来看，我 国城市有轨电车和轻轨车辆的技术水平亟待提高。 研制模块化车体结构、独立车轮转向架、低地板、交 流传动的车辆势在必行，且潜在的市场巨大，对推 动我国城市轨道交通建设事业的发展必将起到积 极的促进作用。 3.l 模块化结构车体的车辆
由于各个城市的具体情况差异而出现的车辆 多样性，给车辆厂带来一定的困难。采用模块化结 构车体有利于车辆的标准化设计和组织生产，便于 运用部门调整车辆编组。在运营初期，由于客流量 较小可采用基本模块编组。随着客流量的增加，可 在原车的基础上增加相应的模块。如图 l 所示为 德国 SIEMENS 公司 DUEWAG 工厂生产的 COMBINO 系列轻轨车辆。
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实现车辆国产化具有重要的现实意义。在国产有 轨电车和轻轨车辆上尽快应用交流传动技用交流传动 技术奠定基础。
参考资料
1 陈培风 . 大连市有轨电车的主导作用及发展历史 . 城市公共交通，1991（，3） 2 苗彦英 . 城市轨道交通 . 北京：北京科学技术出版社，1994 3 方力 . 大连 DL8000 型四轴式有轨电车的技术特点 . 城市轨道交通研究，1999（，2）：66 ~ 68
型号 DL1001 DL7001 DL621 DL8001
型式 4轴 4轴 6轴 4轴
表 1 我国有轨电车车辆的基本概况
传动方式
首车生产年份
备注
变阻调速
1951
现改为 DL2001 型
变阻调速
1982
变阻调速
1983
01 和 02 号车后改为 DL621G 型
斩波调速
1997
现阶段我国有轨电车车辆采用的技术设备情 况如下：
牵引：瞬时值控制 制动：瞬时值控制
4 > 45 kW 4 > l20 A 4 > 90 A（再生制动） 自然冷却
2 > 3 kW 2 > 90 A 2 > 75 A 自然冷却、强迫风冷
（3）转向架 有轨电车的走行部由单电机驱动的 2 轴转向 架组成。该转向架为轴箱导框定位、心盘集中承载 的封闭框架结构，采用二系弹簧悬挂：一系为轴箱 的螺旋圆簧，二系为摇枕的钢板弹簧。基础制动装 置有杠 杆 传 动 的 单 侧 闸 瓦 制 动 器（ DL700l、DL2l） 和盘形制动器（DL800l、DL200l）两种，牵引电机抱 轴悬挂，l 级减速齿轮传动。 有轨电车采用结构简单、拆装方便的牵引电机 抱轴悬挂方式和传动方式，但在运用中带来的主要 问题有：因齿轮传动中心距必须保证，约束了电机 尺寸的减小；齿轮直接承受线路冲击，啮合不够理 想，齿轮易损坏；电机轴与小齿轮的刚性接触，对电 刷工作不利。 盘形制动用于车辆停车制动时，其动能转移能 力比踏面制动大；闸片可采用合成材料，降低金属 消耗；减轻车轮踏面磨耗；闸调装置减少检修工作 量。由于采用盘形制动器失去对车轮踏面的清扫 作用和车轮擦伤的自修复作用，在驾驶操作不当时 容易出现车轮擦伤甚至导致车轮失圆。因此盘形 制动器需有高性能的制动机和车轮踏面清扫装置 · l8 ·