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摘要：随着城市化建设的发展，我国地铁交通工程建设规模日益扩大，在城市发展中发挥着重要作用。电气牵引系统是地铁车辆控制的关键，直接影响地铁运行的效率和安全性，相关部门要加强电气牵引系统的控制和管理，保障地铁运行的稳定性和安全性，促进地铁建设的发展。
关键词：地铁车辆；电气牵引系统；控制
引言
地铁车辆中的牵引系统包括各种控制电路和电力设备等内容，车辆通过控制电路与设备，并通过两者的配合给车辆提供牵引力保证车辆实现运行。在实现车辆运行的过程中，由于电气控制的作用为车辆运行提供了平稳的牵引力，使车辆安全平稳地运行，同时也只有电气制动控制才能有效地实现车辆制动。电气牵引系统在车辆运行的过程中为车辆持续提供电能以此保障地铁车辆的正常运行。
1地铁车辆牵引系统的特点
地铁车辆牵引系统的重要性牵引控制单元，是根据相应的动作指令，完成对列车的制动控制，实现主电路的通断控制和牵引逆变器的启停控制。根据列车的运行状态与行驶的模式，能够更好的对牵引控制单元进行控制，对列车进行充分的了解与熟悉，同时对行驶的方向、制动等信号进行判断，并对其进行相应的控制策略；牵引控制单元的接收信号，是根据网络上的控制命令，对电路进行相应的逻辑控制，如充电连接器、故障处理器、逆变器的逻辑控制等，不同状态下对牵引逆变器有不同的逻辑控制关系，并对高压电路故障进行保护与检测；牵引控制单元采用相位移法进行利用控制，并根据线路的不同变化而进行相应的变化，通过对电机转速的分析与处理，结合转矩指令和牵引控制单元生成的路线，对控制系统发出合适的控制线路，使得列车能够接近最大的运行速度，从而获得更好的利用率。
2地铁电气牵引控制系统
地铁车辆牵引系统在电气系统之中主要由以下部分组成：牵引逆变器模块、接地故障检测系统、高速断路器、线路滤波元件。（1）线路滤波器。在地铁车辆运行的过程中，为了确保电流输入的平滑性，避免接触网对车辆运行及其他系统造成较大的影响，因此，应该将线路滤波器加入至地铁车辆的电气系统之中。（2）牵引逆变器。DUC控制板、GDU单元、制动斩波单元、过压保护电阻、接地电阻及其他辅助元件是牵引逆变器的形式构成。在使用之前，需要对其进行冷却处理，一般情况下，冷却时都会使用热管散热器。（3）高速断路器。高速断路器可以对接地故障进行保护，安装位置是逆变器，其保护范围需要与变电所进行协调。
3地铁车辆电气牵引电气控制系统
3.1牵引控制
列车ATO装置或者司机控制器向牵引逆变器发送牵引命令以及给定值，然后综合从制动控制装置接收到的信号，对列车实施牵引与控制。由于牵引系统配备有限速装置，待列车超过限定值时，系统将会自动封锁牵引力，导致牵引力下降至零，直到速度符合标准以后再恢复。在进行坡道救援时，此系统可以输出平时黏着系数1.15倍的牵引力，这样列车便能将停在最大坡道的故障列车推开，进而疏通铁路通道。列车还具有洗车运行模式，开启此模式后，列车能在限速内自动控制牵引系统，根据列车的时速自动切除与施加牵引力。
3.2传动控制
一是直流传动控制。直流传动控制的列车使用的电机为直流牵引电机，根据牵引电源的性质，直流传动控制系统可以分为直流-直流系统和交流-直流牵引系统。直流-直流牵引系统是一种传统的牵引装置，其工作电源为直流电源，该系统的压力调节使用电阻调节方式，这种调节方式在列车频繁的调速过程消耗了大量的电能，并且无法实现无级变速。交流-直流牵引系统使用的牵引电机为直流电机，其工作电源为交流电网提供的交流电。该系统的核心设备为可以将交流电变为直流电的整流调节设备。
列车运行时，通过改变整流器的控制就可以实现直流电压的调节，进而实现电机转速的调整，完成列车的调速。
二是交流制牵引供电系统。交流制牵引供电系统模式在我国城市轨道交通牵引供电系统中被广泛应用，采取单项链接方式，即在变电站内部安装两个变压器，借助双绕组单项变压方式，最终形成开口三角形的结构，这种结构的稳定性非常强，维护系统正常运行。电网接入端是高压端口，保障整个用电工作的稳定性。交流制牵引供电系统必须具备自动降压能力，因此会到应用降压系统，针对整个供电系统，对不同区间的供电需求进行设置，确保整个供电系统安全运行。在交流制牵引供电系统上安装的设备必须有超强的耐磨损功能，保障牵引供电系统稳定运行的同时，还延长供电系统的使用寿命。
3.3电制动控制
由于电制动以及空气制动均为地铁车辆的制动方式，本文着重介绍一下电制动。电制动方式包括电阻制动、再生制动。由于地铁车辆的车型、重量、设计、轨距等不同对制动力的要求也不相同，车辆系统会优先选择电制动力，主要目的还是为了降低闸瓦磨耗并节约电耗。车辆在执行电制动的时候会自动使用电网吸收再生能量，VVVF控制单元连续监控电网状态，检查能量的吸收状况。如果电网电压升高的原因一定是由于电网无法吸收电能或者吸收能力不足导致；如果电网电压大于1700V，系统将会控制制动电阻进行工作，将满足需要以外的能量转换成热能进而排除。当系统失控、故障导致电制动力无法达到要求时再由空气制动进行工作完成制动。
3.4电气控制模式
在地铁车辆实际运行期间，发动设备会受到多方面因素的影响，进而对牵引逆变器带来不同程度的阻碍。此时，应综合控制设备多方面的内容，以满足地铁车辆高速运行的要求。首先，通过对地铁接受到的工作指令进行整合，可以达到高效操作设备的目的，且在电气牵引的基础上实现更好的控制操作，这能在一定程度上提高车辆运行效率，防止车辆运行出现安全风险。其次，对地铁车辆的运行速度进行控制，可以较好地满足安全运行的需求。同时，还可以通过地铁设备的内部电控模式，达到有效管理移动范畴内的地铁运行，确保列车运行的安全稳定的目的。实施电气控制能有效保证地铁安全行驶，在合理范畴内控制地铁运行效率，防止出现超速等运行问题，解除地铁运行的安全隐患。
3.5加强地铁车辆牵引系统故障处理
在地铁运行的过程中，如果发生故障问题，则需要对故障进行及时处理，但是由于不同车辆的故障类型存在区别，因此，工作人员无法掌握全部的维修技巧，影响车辆故障处理效率，而通过网络化分析，则可以打破信息限制和信息传递的空间局限性，从而在地铁车辆出现故障的第一时间与专业人员取得联系，从而提高地铁车辆牵引系统故障问题的处理效率，随着地铁行业的发展，故障信息网络化分析与处理将会成为故障处理工作的趋势之一。
结语
在地铁车辆的安全运行过程中牵引系统起到了重要作用，它的安全性、可靠性也是保证地铁车辆安全运行的基础和保障。用。因此，为了保证地铁车辆安全运行，技术人员应当熟练掌握牵引控制和制动控制的工作原理，深入研究电气牵引及控制系统，通过对该系统进行优化升级，充分发挥该系统的作用，从而提高地铁车辆运行的稳定性、安全性和可靠性。
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