地铁车辆上的电气系统, 它是列车进行动力输出以及控制方面的核心所在, 这个系统是由牵引传动、辅助供电、制动控制还有车载网络通信这四大 subsystem 构成的。
按照 TB/T 3033 以及城市轨道交通行业里面相关的那些标准来说, 整车的电气系统在供电的可靠性方面、牵引功率的匹配方面还有制动响应时间等方面, 都必须满足那些强制性的技术指标要求。
四大核心子系统
1. 牵引传动系统
其具备将牵引所产生的电能转变为机械能的功能, 并且利用转化得到的机械能来驱动轮对运动。
核心部件里面包括了牵引变压器, 还有采用IGBT或者SiC拓扑的牵引变流器, 此外还包含了牵引电机以及齿轮传动箱。
关键参数包含额定功率, 另外还有转矩密度的指标, 同时也涉及系统效率这一内容。
2. 辅助供电系统
功���：为车厢照明、空调、车门、乘客信息系统等低压负载供电
该部分的核心组成部分主要包括, 用于供电的辅助逆变器、负责存储电能的蓄电池组以及提供充电功能的充电机。
交流三百八十伏加上二百二十伏, 直流一百一十伏。
3. 制动控制系统
这个系统的功能包括实现常用制动操作, 还包括实现紧急制动操作, 也包括实现电再生制动操作再包括实现停放制动操作。
这些东西里面最重要的部分包括制动控制单元, 也就是通常所说的BCU, 还有电空转换阀,气动制动缸地铁车辆电气系统, 以及再生制动回路。
必须去响应那个要求, 具体是紧急制动响应时间不能超过2s。
4. 车载网络通信系统
各个子系统之间的数据交互操作, 以及故障诊断工作, 还有远程监控任务。
我们所说的核心< strong>协议, 具体来说是指MVB,还有工业以太网（其中的速率包含100 M和1000 M两种情况）灵音心图, 以及CAN总线。
核心部件包括列车控制单元, 也就是通常所说的TCU, 以及车辆监测诊断终端。
关键性能指标
常见故障与维护要点
如果出现牵引变流器过热情况的话, 需要去检查散热风道。同时还需要关注功率模块的热阻。
制动存在拖滞的情况, 需要对BCU输出的指令以及气路系统中的密封件展开排查工作。
通信节点出现中断情况, 需要进行排查操作, 检查< MVB >地址是否存在冲突问题, 以及线缆屏蔽层的状态。
辅助逆变器的输出出现了异常情况, 经过检测发现其驱动信号存在问题, 同时滤波电容已经出现了老化的现象。
日常维护需要照着那个制造商写好的规程去做, 里面包含了三级检修的步骤, 就是从日检开始, 然后到月检, 最后再到架修这个顺序, 当功率模块还有制动盘这些关键部件用到了寿命周期的时候, 就必须得强制换成新的零件, 绝对不能允许它们带病运行。
技术演进方向
现在的新一代车辆电气系统, 正在朝着全冗余碳化硅牵引的方向进行升级, 同时也在推进智能预测性维护这一块内容的建设, 还要加强车载边缘计算的应用。
这么做的主要目的, 是为了能把牵引能耗进一步降低下去,也要把发生故障以后的恢复时间给缩短一些地铁车辆电气系统, 最后还可以提升整体运营的安全冗余程度, 让这个系统更稳妥一点。
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