制动能量回收技术国内外研究现状
时间:2018-03-28 11:51 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 制动频繁是城市轨道交通车辆运行的重要特点之一，同时城市轨道交通车辆质量大，载客多，安全性保障要求高，所以城市轨道交通车辆的制动系统的性能与安全性要求极高。所以有关于城市轨道交通车辆制动系统深入的研究也一直没有停下发展的脚步。随着目前城市轨道交通列车牵引技术的不断提高，列车的速度越来越快，运载的人数也不断的增加，因此对于列车的制动系统提出的要求也变得越来越严格。原有的轨道列车常用的自动式空气制动与电制动方式已经不能够满足目前列车制动的需要。目前而言，城市轨道交通车辆通常使用的制动方式主要有优尔种方式，分别是闸瓦制动、磁轨制动、轨道涡流制动、旋转涡流制动、电阻制动、再生制动 [5]。20285 盘式制动与闸瓦制动相似，都是通过摩擦作用对城市轨道交通车辆车轮进行制动，然后通过轮轨接触，使车辆产生制动效果；磁轨制动脱离了轮与轨道的限制，在车辆转向架上设置制动装置在制动时直接与轨道接触，产生滑动摩擦力作为制动力为车辆制动，摩擦片与轨道之间的正压力由电磁铁提供，制动时为电磁铁充电与钢轨接触产生正压力；轨道涡流制动的制动力产生方式是将制动电磁铁与地面钢轨之间发生了相对运动，从而产生出感应涡流，产生了电磁吸力用作为列车的制动力。在整个制动过程中，电磁铁并不需要与钢轨发生直接的接触，从而减少了由于摩擦而造成的轨道损耗，但需要大量电能为电磁铁供电；旋转涡流制动方式，同样是由发生钢铁在磁场中相对运动，从而使用涡流产生电磁吸力为列车制动力的制动方式。不过与轨道涡流制动的主要区别在于，旋转涡流制动方式是通过在牵引电动机轴上加装金属盘，金属盘与电动机中的电磁铁产生旋转相对运动出现涡流，对车轮制动，最后同样需要同过轮轨的粘着效果实现制动并且与轨道涡流制动相似，制动中需要大量电能；电阻制动方式原理是通过列车处于制动时，将牵引电动机调整为电动机的发电状态，由轮对的惯性带动电动机转子旋转从而发电，电动机产生的反扭力作为列车的制动力，将列车的动能转换为电能，并且通过外接的制动电阻，将产生的制动电能消耗为热能释放与大气中，起到制动的效果。这种制动方式对于列车高速行驶时效果明显，但对列车低速时效果较差；再生制动方式是在电阻制动方式的基础上，取消了制动电阻，而是将牵引电动机制动产生的制动电能进行储存回馈再利用，起到制动能源重复利用的效果，做到节约能源保护环境，是未来列车制动的主要研究方向[6]。 在以上的优尔种制动方式中，盘式制动与磁轨制动均是通过摩擦效果产生制动力；轨道涡流制动与旋转涡流制动都是通过金属在电磁铁产生的磁场中相对运动感应出涡轮，从而使用产生出电磁吸力作为列车的制动力；电阻制动与再生制动相同，都是通过制动时将列车牵引电动机转换为发电状态，将列车的动能转化为电能为车辆制动。前四种制动方式中盘式制动与旋转涡轮制动依旧要通过轮轨粘着效果，而电磁轨道制动与轨道涡轮制动能够在列车通过轮轨接触之外获得额外的制动力，因此能够作为实施紧急制动时的附加辅助制动方式，为车辆提供更大的制动力。 目前，国内外普遍使用的再生制动方式主要分为再生电能电阻耗能型、再生电能储能型、再生电能回馈型三种类型。我国北京地铁车辆、重庆轻轨、天津地铁一号线与日本的一些地铁公司等采用的是再生电能电阻耗能型，它的原理是将原先设置在城市轨道交通车辆底部的制动电阻改变设置在牵引变电所内，把吸收电阻线路接在变电所的直流母线上。工作中通过微机控制系统检测传感器传来的信号，根据各个系统的不同状况来对再生电能进行分配，当控制系统判定再生电能吸收装置需要工作时，斩波器工作，吸收电阻处于工作状态，开始吸收产生的再生能源。 (责任编辑：qin) |