時(shí)代嘉盈制動(dòng)電阻柜出現(xiàn)在城市地鐵列車制動(dòng)系統(tǒng)

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的努力，時(shí)代嘉盈研制的VA6系列制動(dòng)電阻柜終于在城市地鐵列車制動(dòng)系統(tǒng)成功應(yīng)用。接下來就來詳細(xì)介紹制動(dòng)電阻柜在城市地鐵列車制動(dòng)系統(tǒng)項(xiàng)目中的解決方案。

地鐵和快軌是當(dāng)前作為特大城市軌道交通的主要模式，其運(yùn)輸能力大，單方向高峰運(yùn)輸能力為35000人次/小時(shí)以上，并具有準(zhǔn)時(shí)、快速、舒適、安全等特點(diǎn)，能充分利用地下空間，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染等諸多優(yōu)點(diǎn)。

地鐵車輛運(yùn)營(yíng)存在以下的特點(diǎn)：

（1）地鐵的站間距離比較短，一般都在1km左右。由于站間距離短，列車的調(diào)速及停車都比較頻繁。為了提高運(yùn)行速度，必須使列車起動(dòng)快、制動(dòng)距離短。

（2）地鐵列車中的動(dòng)車具有兩臺(tái)或四臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)，這為采用電制動(dòng)提供了基本條件。電制動(dòng)有再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)兩種。電制動(dòng)的制動(dòng)功率大，尤其是在較高的速度范圍內(nèi)，它不僅制動(dòng)動(dòng)力大，效率高，而且再生制動(dòng)能回收能量，從而產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）地鐵列車的乘客量波動(dòng)大。無乘客（空車工況）僅地鐵車輛自重，相對(duì)來說是較輕的（地鐵列車車體的材質(zhì)常采用鋁合金和薄壁不銹鋼型材），因此，乘客量對(duì)車輛總重有較大的影響，易引起制動(dòng)率的變化。制動(dòng)率變化過大，對(duì)列車制動(dòng)時(shí)要保證一定的減速度、防止車輪滑行及減小車輛縱向沖動(dòng)等不利工況。

時(shí)代嘉盈瞄準(zhǔn)國(guó)產(chǎn)交流傳動(dòng)地鐵列車重要發(fā)展時(shí)期，參與南京某車輛廠總體牽頭的國(guó)家重大科研攻關(guān)項(xiàng)目，合作研制開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的車輛制動(dòng)系統(tǒng)，該車將縮小國(guó)產(chǎn)地鐵與國(guó)外地鐵車輛在鋁合金車體、VVVF變壓變頻逆變器以及車輛啟、制動(dòng)平穩(wěn)性和運(yùn)行可靠性上的差距。

該套制動(dòng)系統(tǒng)具有常用制動(dòng)、常用全制動(dòng)、緊急制動(dòng)、保持制動(dòng)、停放制動(dòng)的功能，并遵循電制動(dòng)優(yōu)先的原則，同時(shí)還有防滑行功能。列車的制動(dòng)方式為：當(dāng)列車高速運(yùn)行時(shí)，智能負(fù)載柜采用再生制動(dòng)，將列車動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能；當(dāng)再生的電能無法再回收時(shí)，則采用電阻制動(dòng)。當(dāng)車速低于10km/h時(shí)，則電制動(dòng)切除，全部采用空氣制動(dòng)。

時(shí)代嘉盈在原有VA6系列制動(dòng)電阻柜產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，升級(jí)制動(dòng)電指令和通訊接口，利用脈沖寬度調(diào)制，實(shí)現(xiàn)無級(jí)控制。制動(dòng)方式有再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)和空氣（摩擦）制動(dòng)三種，它們分別為第一、第二、第三優(yōu)先制動(dòng)。再生制動(dòng)取決于接觸網(wǎng)的接收能力，亦即取決于網(wǎng)壓高低和負(fù)載利用能力；電阻制動(dòng)承擔(dān)電機(jī)電流中不能再生的那部分電流。再生制動(dòng)電流加電阻制動(dòng)電流等于制動(dòng)控制要求的總電流，此電流受電機(jī)電壓的限制。當(dāng)?shù)罔F列車速度降到10km/h，電制動(dòng)被全部切除時(shí)，所有給定的制動(dòng)力全由空氣制動(dòng)提供。

該型號(hào)地鐵電阻柜具備定制產(chǎn)品的幾個(gè)主要特點(diǎn)：制動(dòng)電阻能在極短的時(shí)間內(nèi)承載10倍過電流的性能，負(fù)載柜同時(shí)和控制系統(tǒng)微處理機(jī)建立通訊，識(shí)別制動(dòng)控制系統(tǒng)的各種指令，主要有包含制動(dòng)指令、制動(dòng)信號(hào)、負(fù)載信號(hào)、電制動(dòng)關(guān)閉信號(hào)、緊急制動(dòng)信號(hào)、保持制動(dòng)信號(hào)等。

當(dāng)微處理機(jī)根據(jù)制動(dòng)要求而發(fā)出制動(dòng)指令時(shí)，負(fù)載箱內(nèi)部控制單元立刻伴隨著也出現(xiàn)制動(dòng)信號(hào)，此信號(hào)使開關(guān)線路R1導(dǎo)通，這樣制動(dòng)指令就能通R1和R2到達(dá)防沖動(dòng)限制器，以讓其檢測(cè)減速度的變化率是否過大。通過防沖動(dòng)限制器的制動(dòng)指令立即又到達(dá)負(fù)載補(bǔ)償器，此補(bǔ)償器實(shí)際就是一個(gè)負(fù)載檢測(cè)器。它根據(jù)負(fù)載信號(hào)貯存器中所貯存的負(fù)載大小，來檢測(cè)制動(dòng)指令的大小，然后檢測(cè)調(diào)整好的指令送至開關(guān)線路R3。為了防止制動(dòng)力過大，R3只有當(dāng)電制動(dòng)關(guān)閉信號(hào)觸發(fā)下才導(dǎo)通，否則是斷開的。通過R3的指令又被送至制動(dòng)力作用器(這里的制動(dòng)力還是電信號(hào))，中途還經(jīng)過R4。制動(dòng)力作用器將指令信號(hào)轉(zhuǎn)化為制動(dòng)力。為了縮短空走時(shí)間，因此作用器的初始階段有一段陡峭的線段，然后再轉(zhuǎn)向較平坦的斜線平穩(wěn)地上升，直至達(dá)到指令要求。從作用器出來的電信號(hào)被送至電—?dú)廪D(zhuǎn)換器。這個(gè)轉(zhuǎn)換器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制電流，再由這個(gè)控制電流去控制制動(dòng)控制單元BCU中的模擬轉(zhuǎn)換閥。并且接受模擬轉(zhuǎn)換閥反饋回來的電信號(hào)，從而進(jìn)一步調(diào)整控制電流。它并沒有真正將電信號(hào)(弱電)轉(zhuǎn)換成控制空氣壓力。從電—空氣轉(zhuǎn)換器輸出的控制電流直接控制BCU中的模擬轉(zhuǎn)換閥，這就完成了微處理機(jī)對(duì)BCU的控制。當(dāng)然在列車速度低于4km／h時(shí)，制動(dòng)指令將被保持制動(dòng)的級(jí)(與制動(dòng)指令相對(duì)應(yīng))所替代。

當(dāng)列車需要施行常用全制動(dòng)（即100%制動(dòng)指令）和緊急制動(dòng)時(shí)，最大常用制動(dòng)信號(hào)或緊急制動(dòng)信號(hào)可觸發(fā)一個(gè)旁路或門電路，使它輸出一個(gè)高電平來驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路R4，使制動(dòng)作用器直接接受負(fù)載貯存器的信號(hào)，大大縮短信號(hào)傳輸時(shí)間，并使電—空氣轉(zhuǎn)換器工作。

還要補(bǔ)充說明的是：制動(dòng)作用器初始階段有一段陡峭線段，這是由于躍升元件所導(dǎo)致的。躍升元件是一個(gè)非穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它可由電制動(dòng)關(guān)閉信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)及制動(dòng)指令信號(hào)中的任一個(gè)信號(hào)將其觸發(fā)，使它輸出一個(gè)高電平。同樣這個(gè)高電平也可使旁路或門電路觸發(fā)輸出一個(gè)高電平從而使R4動(dòng)作，導(dǎo)致制動(dòng)作用器直接接收負(fù)載信號(hào)，產(chǎn)生了一段陡峭的線段。

通過該產(chǎn)品的研制，時(shí)代嘉盈在國(guó)產(chǎn)地鐵車輛在VVVF變壓變頻逆變器制動(dòng)的使用、控制和通信奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，為進(jìn)一步深入理解整車制動(dòng)控制系統(tǒng)原理提供了一次難得的機(jī)會(huì)，時(shí)代嘉盈將繼續(xù)不斷升級(jí)優(yōu)化自身產(chǎn)品，為軌道交通建設(shè)努力探索！

北京時(shí)代嘉盈科技公司產(chǎn)品主要服務(wù)于軍工、航天、鐵路、船舶、新能源汽車、電源、光伏、風(fēng)電、核電、電子等諸多行業(yè)。是一家自主研發(fā)與生產(chǎn)各類大功率負(fù)載和新型功率型器件的廠家，公司擁有PMI項(xiàng)目認(rèn)證團(tuán)隊(duì)和個(gè)性化定制開發(fā)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，使產(chǎn)品和服務(wù)已成功應(yīng)用于中船重工、武漢航空儀表、沈陽(yáng)中科院、福田汽車、陽(yáng)光電源、景德鎮(zhèn)直升機(jī)等重大項(xiàng)目。