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摘要:在现代化交通建设的新时期,我国轨道交通技术水平也得到了很大程度上的提高。在这一背景下,为了更好的满足人们出行的便利、高效需求,就要采用电空制动控制技术来对地铁车辆的制动系统进行完善,以此来有效保证地铁车辆运行的安全性与稳定性。为此,本文就地铁车辆电空制动控制技术及应用展开了深入的分析与探究。
关键词:地铁车辆;电空制动控制技术;应用
现阶段,地铁已经成为我国各大城市最主要的交通工具之一。为此,如何进一步增强地铁车辆运行的性能,提高人们的出行效率,改善人们的出行体验,已经成为交通建设部门重点关注的问题之一。其中,地铁车辆的制动系统会直接影响到地铁车辆的运行效率,特别是当制动系统的各项性能均相对较弱时,地铁车辆的运行安全也无法得到有效的保障。为此,要想明显改善与增强地铁车辆的性能,保证地铁车辆的高效运行,就要充分重视电空制动控制技术在地铁车辆运行中的实际应用。
1地铁车辆制动系统中电制动与空气制动技术原理
1.2电制动系统的技术原理
目前,地铁车辆中所采用的制动系统主要分为两种类型,一种是电制动,另外一种是空气制动。其中,电制动系统又能够细分为再生制动系统与电阻制动系统。在当前背景下,地铁车辆应用最多的一项制动技术就是电制动系统。首先,再生制动系统就是借助定子控制定频率原理,通过降低定子控制定频率来帮助地铁车辆电机完成相应的停机与降速操作。与此同时,借助再生制动系统,也可以保证地铁车辆的安全稳定运行。但由于地铁车辆在实际运行中存在一定的惯性,电机转子就会处于相对较为被动的状态,并且还可以再生循环使用。而电阻制动则是利用制动电阻来完成车辆的制动操作[1]。当接触网不能吸收再生制度产生的能量时,就会自行转化为电阻制动。而制动电阻虽然是由镍铬金制成的,不会被磁化,但却会产生较多的热量,在其运行过程中需要使用风机进行降温。
1.2空气制动系统的技术原理
地铁车辆制动系统的功能实现离不开制动控制装置的支持。其中,空气制动系统就是利用制动控制装置中的制动电控单元来形成压力空气的。在具体实践的过程中,主要是通过准确计算压力空气的量,将其合理分配到各个制动缸当中。而空气制动系统则是借助地铁车辆车轮踏面于闸瓦在摩擦过程中所产生的动能,将其转化成热能后,可以在空气中不断的消耗。另外,通过地铁车辆车轮踏面与闸瓦之间的摩擦,还能够起到十分有效的减速目的。
2地铁车辆电空制动控制技术的应用分析
2.1电空混合制动系统运行中存在的问题
根据地铁车辆当前所采用的制动系统运行的总体情况来看,制动系统仍旧存在的一定的不足有待完善与改进。在电制动系统和空气制动系统相互转化的过程中,地铁车辆的制动减速度会在瞬间增大。之所以会出现这种情况,主要是因为在具体转化的过程中,电制动在下降、空气制动在施加,在此环节当中一旦发生衔接不当的问题,就会引发上述情况的发生。与此同时,由于地铁车辆当前所应用的制动系统,还会受到空气制动的影响[2],因此在地铁车辆实际运行的过程当中,还会发生提前停车的情况,甚至会导致车辆与车站安全门出现不对位的情况。当乘客的通道空间被缩小之后,就会埋下较大的安全隐患,并且也会降低地铁车辆运行的效率,影响到地铁车辆的正常运行。另外,发生误差如果出现衔接不当,就会发生上述情况。此外,当今地铁车辆中使用的制动系统会受到空气制动的影响,最终导致地铁列车提前停车,列车和车站安全门对位出现误差,乘客的通道空间缩小,存在安全隐患,也会对车辆的正常运行造成影响。除此之外,在地铁车辆制动的过程中,由于无法确定制动控制系统的各项参数,因此就会对制动系统的散热情况产生不利的影响。
2.2电空混合制动系统运行中的改进措施
明确电空混合制动系统在运行期间所存在的问题之后,就要结合地铁车辆在当前环境下的制动需求,针对电空混合制动系统,制定出有效的改进措施:
第一,要适度提高制动电阻的功率。一旦降低电制动,地铁车辆的多种制动需求就无法被有效的满足,此时就需要让空气制动系统来发挥其自身的制动作用。
第二,要视情况来增加地铁车辆车轮踏面与闸瓦的摩擦系数。这主要是因为当摩擦系数有所增加时,电制动系统就可以更加顺利的完成向空气系统的转化与过渡。
第三,要进一步加大对合成闸瓦的研究力度,尽快摸索与开发出性能稳定,且摩擦系数变化相对较小的合成闸瓦,以此来有效避免电制动系统在向空气系统转化与过程期间所产生的不平滑现象[3]。
3电空制动控制系统运行中的实际应用案例分析
为了进一步验证上述分析的科学性与合理性,本文以某市地铁交通二号线为案例,针对电空混合制动系统在地铁运行中的实际应用情况来展开全面的分析。首先,某市地铁交通二号线所选用的制动系统为电空直通式制动系统,该制动系统在正常运行的过程中,通过踏面制动的应用,可以让地铁车辆的速度达到每小时80km。同时,通过对某市地铁交通二号线以往的检测数据进行详细的分析,再结合近几年来有关检测数据的总体情况可知,牵引制动停车的功能十分良好,且具有较强的实用性,特别是在牵引制动方面,均能够体现出其停车功能的优势。除此之外,该案例中的电空直通式制动系统还应用了MVB通信技术与ATO定位停车技术,这两项技术可以进一步保证地铁车辆的稳定运行,提高地铁列车的整体运行效率。但在具体制动的过程中,电空直通式制动系统需要在短时间内就完成电制动系统与空气系统之间的快速切换,以此来有效保障列车前进的动力[4]。目前,在电空混合制动系统的实际应用当中,可以选择如下这两种模式来完成电制动与空气制动之间的转化操作。第一种模式为EBO,第二种模式为非EBO,但不管是哪种模式,均可以合理控制电制动力的速度。例如,ATO定位停车,不仅可以详细记录停车位置与站点二者之间的距离,同时也能够帮助相关工作人员,根据实际速度来对整体节奏实施合理的把控,充分满足地铁的运行需求。当调控功能过后,调速大多可以达到2km/h。在这种情况下,地铁车辆就会选择应用电制动力。在地铁车辆速度不断下降的过程中,当电制动力无法满足制动力的具体需求时,系统就会自动转化成空气制动,并且会将相应的指令发送给地铁车辆,以此来确保制动保持持续增加状态,与动力命令。这一过程可以有效解决,传统电制动与空气系统进行转化过程中所存在的问题与不足。
结束语
综上所述,在地铁车辆实际运行的过程中,电空混合制动系统发挥着十分重要的作用于积极优势。一方面,电空混合制动系统可以大大提升地铁车辆运行的稳定性,保障车内乘客的人身安全;另一方面,电空混合制动系统能够明显改善地铁车辆的性能,提高其运行效率。为此,在现代化交通未来建设的过程中,要想进一步提升地铁在交通工具中的地位,就要持续加大对电空混合制动控制技术的研究,以此来更好的满足地铁车辆在实际运行中对制动力方面的多重需求。
参考文献:
[1]侯捷.新能源汽车空调电动压缩机控制技术研究[J].环球市场,2020(30):382.
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[4]蔡蕾.城市轨道交通车辆电空制动控制技术及应用实践分析[J].低碳地产,2016,2(14):274-274,276.