[實用新型]一種列車牽引及制動控制系統

有效

• 申請號: 201720646234.2
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN207045159U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 孫幫成;齊洪峰;陳吉超;王軼歐
• 申請（專利權）人: 中車工業研究院有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60L11/00;B60L11/18;B60L7/14;B60L7/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本實用新型涉及軌道交通車輛控制技術領域，具體涉及一種列車牽引及制動控制系統。

背景技術

目前，共知的城市軌道交通系統主要指地鐵、輕軌、中低速磁懸浮交通、現代有軌電車的等一系列的交通方式。按照城市軌道交通系統運行特性的要求，其運行特性曲線主要由牽引、惰行和制動3個階段組成。由于城市軌道交通系統的站間距較短(一般為2～5公里)、啟動加速度、制動減速度大等因素，導致其運行特性與干線鐵路、高速動車組的特性不同，因此城市軌道交通車輛的運行工況主要固定在上述3種工況間的頻繁切換運行。

車輛啟動階段，列車牽引加速分為三個階段，第一階段為恒力矩區，牽引力與列車的速度呈線性關系；第二階段為恒功區，牽引力與速度呈反比例關系；第三階段為自然特性區，牽引力與速度的平方呈反比例關系。為保證列車啟動加速度的要求，在恒力矩區需要很大的牽引功率，列車牽引功率的確定也是根據該區的功率要求進行設計的，而列車進入后兩區后其牽引功率會大幅下降。

車輛惰行階段，車輛既無牽引也無制動。依靠慣性運行，根據車輛所受阻力進行減速運行；根據運行情況不同，此階段也可能為勻速行駛階段，車輛阻力與牽引力相等，車輛保持勻速運動。在該階段列車的牽引功率將為0。

車輛制動階段，與牽引階段類似，也分為自然特性區、恒功區、恒力矩區，其速度與牽引力的關系與牽引階段基本相同。目前城市軌道交通列車制動的控制策略為，電制動優先，不足部分氣制動補充，因此為滿足列車制動減速度的要求，需要提供較大的電制動；由上述分析可知城軌列車負荷的典型特點是牽引和制動功率呈脈沖型，瞬時功率大而平均功率小。

目前城市軌道交通車輛的設計為滿足牽引制動特性的要求，其功率配置均較大，從而導致其列車重量的增加、載客量減少、能耗增加、列車結構復雜等問題。

實用新型內容

針對現有技術中的缺陷，本實用新型提一種列車牽引及制動控制系統；實現了同站臺上、下行地鐵列車牽引、制動的協同化控制，有效地降低列車運行能耗，并可靠地提高列車運行效率。

為解決上述技術問題，本實用新型提供以下技術方案：

本實用新型提供了一種列車牽引及制動控制系統，所述系統包括：分別設置在目標站臺范圍內的上行及下行路段的兩個牽引及制動動力單元、分別設置在所述上行及下行路段內的路基上的定子線圈、分別設置在上行及下行列車上的轉子反應板；

同一路段內的所述牽引及制動動力單元與定子線圈連接，使得所述牽引及制動動力單元控制所述定子線圈與對應的列車上的轉子反應板相互作用，實現對該列車的牽引及制動。

進一步地，每個所述牽引及制動動力單元均包括：設置在站臺路段的上行及下行路段兩側的變流器組，以及，與所述變流器組連接的整流變壓器；

所述變流器組與同一路段內的所述定子線圈連接，且所述變流器組均連接至地面儲能單元。

進一步地，所述整流變壓器與同一路段內的所述變流器組之間設有開關。

進一步地，每個所述變流器組中均至少包括兩個變流器；

各所述變流器均與同一路段中的所述整流變壓器連接，以及，各所述變流器與同一路段中的所述定子線圈連接。

進一步地，所述轉子反應板設置在列車的各轉向架的底部。

進一步地，所述系統還包括：設置在列車上的永磁電機組、與所述永磁電機組連接的車載雙向DC/AC逆變器，以及，車載儲能單元；

所述永磁電機組與所述車載雙向DC/AC逆變器連接，且所述車載雙向DC/AC逆變器和車載儲能單元均連接至列車直流母線，其中，所述列車直流母線與直流變換器及車載設備連接。

進一步地，所述車載儲能單元包括超級電容器組、蓄電池組，以及，與所述蓄電池組連接的雙向DC/DC變換器；

所述超級電容器組和雙向DC/DC變換器分別連接至所述列車直流母線。

進一步地，

設置在同一列車上的所述永磁電機組為一組或兩組，且每組所述永磁電機組中均包括至少兩個永磁電機；

相應的，

設置在同一列車上的所述永磁電機組為一組時，該一組永磁電機組設置在列車的其中一個端車廂的第二轉向架上；

設置在同一列車上的所述永磁電機組為兩組時，該兩組永磁電機組分別設置在列車的兩個端車廂的第二轉向架上；

其中，所述端車廂為列車兩端車頭及車尾處的車廂，所述第二轉向架設置在端車廂底部、且靠近相鄰車廂的位置處。