城市轨道交通供电与牵引系统是确保城市公共交通高效运行的关键组成部分。这一系统主要涵盖了城市轨道交通电力牵引系统、供电系统、行业标准以及产业发展概况等多个方面。
城市轨道交通电力牵引系统是驱动列车运行的动力源,其工作原理涉及到电能到机械能的转换。在轨道交通中,牵引系统主要包括车上受电弓、牵引变压器、牵引整流器、转向架和牵引电机等组件。电能从接触网或第三轨传输至受流器,经过变流装置转换,然后供给牵引电机,最终通过齿轮传动箱传递到车轮,推动列车行驶。牵引电机的工作性能决定了列车的牵引力和速度控制,通常分为直流电动机和交流电动机两种类型。
直流电力牵引系统常用于早期的城市轨道交通,其中直流电动机因其结构简单、调速方便而被广泛应用。直流电动机的调速可通过改变电枢电压、励磁磁通或电枢回路电阻来实现,常见的调速方法有变阻控制和斩波调压。变阻控制包括有触点和无触点(如斩波调阻)两种方式,而斩波调压则是通过开关器件控制电枢电压的脉冲宽度,以实现平滑的调速。
交流电力牵引系统则是现代轨道交通的主流,它采用交流电动机,如感应电机,具有更高的效率和更宽的调速范围。交流电动机的调速通常通过变频技术来实现,能更好地适应不同线路条件和运行需求。
此外,城市轨道交通供电系统负责为整个系统提供稳定的电源,其电压等级有直流600V、750V、1500V、3000V以及交流6250V、15000V、25000V等多种。供电方式的选择取决于线路的具体条件和技术经济性。同时,轨道交通车辆的结构和特性也多样化,如有轨电车、电动车组、轻轨车和磁浮列车等,它们各有不同的牵引特性和制动方式。
了解这些基础知识对于理解城市轨道交通系统的运作至关重要,而深入学习可以参考郑瞳炽、张明锐的《城市轨道交通牵引供电系统》、徐安的《城市轨道交通电力牵引》以及于松伟、杨兴山等编著的《城市轨道交通供电系统设计原理与应用》等专业教材。这些教材将提供更为详尽的技术细节和实践案例,有助于全面掌握城市轨道交通供电与牵引系统的理论与实践。