劉敏軍、宋平崗、許期英編著的《軌道交通車(chē)輛 電力牽引控制系統(tǒng)》是普通高等教育教材、“卓越工 程師計(jì)劃”本科教材,主要介紹電力牽引傳動(dòng)的發(fā)展 歷程、電力牽引供電方式及供電系統(tǒng)、電力牽引控制 系統(tǒng)的類(lèi)型、電力牽引傳動(dòng)的控制方式、電力牽引的 基本原理、電力牽引控制系統(tǒng)常用的電力電子器件、 電力牽引變流器等基本理論知識(shí),以及直流牽引控制 系統(tǒng)、交流牽引控制系統(tǒng)、電氣制動(dòng)控制系統(tǒng)、黏著 控制系統(tǒng)、列車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng)、高速磁懸浮列車(chē)控制 系統(tǒng)、電力牽引傳動(dòng)與電磁兼容等知識(shí)。
本書(shū)為車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)(鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛方向、城市 軌道交通車(chē)輛方向、高速動(dòng)車(chē)組方向)、電力牽引及 電氣傳動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)的“卓越工程師計(jì)劃”本科生教材 ,也可作為普通本科生、專(zhuān)科生教材,還可作為從事 車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)或電力牽引及電氣傳動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)技術(shù)工 作的工程技術(shù)人員的參考書(shū)。
電力牽引是我國(guó)最主要的軌道交通車(chē)輛的牽引方式。近年來(lái)我國(guó)軌道交通車(chē)輛發(fā)展迅猛,從以往單一的鐵路形式發(fā)展成為包括高速鐵路、城際客運(yùn)專(zhuān)線、城市地鐵和輕軌以及磁懸浮列車(chē)等在內(nèi)的多種形式,通過(guò)軌道交通車(chē)輛出行已經(jīng)成為人們最重要的交通方式。隨著軌道交通車(chē)輛的發(fā)展,電力牽引技術(shù)也得到了極大的提高和發(fā)展。目前電力牽引系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了交直交的交流傳動(dòng)系統(tǒng),并得到了空前的應(yīng)用。微機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、FPGA和智能控制等先進(jìn)技術(shù)都在電力牽引系統(tǒng)中獲得了廣泛的運(yùn)用,新型的電力牽引和控制系統(tǒng)在不斷涌現(xiàn)。
為了適應(yīng)軌道交通車(chē)輛電力牽引控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,使學(xué)生所學(xué)知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)發(fā)展同步,本書(shū)在編寫(xiě)的過(guò)程中力求體現(xiàn)以下特點(diǎn):
(1) 反映當(dāng)前電力牽引系統(tǒng)的狀態(tài)和水平,在理論上有一定的深度。
(2) 內(nèi)容結(jié)合實(shí)際,將當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)和技術(shù)與本書(shū)相結(jié)合。
(3) 介紹有關(guān)方面應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)。
(4) 對(duì)電力牽引系統(tǒng)做一個(gè)比較全面的介紹,以滿足從事車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)(鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛方向、城市軌道交通車(chē)輛方向、高速動(dòng)車(chē)組方向)、電力牽引及電氣傳動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)和不同層次、不同專(zhuān)業(yè)方向相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員工作的需求。
(5) 書(shū)中帶“▼”符號(hào)的章節(jié)為學(xué)生課后閱讀內(nèi)容,帶“”符號(hào)的章節(jié)為選學(xué)內(nèi)容,教師可根據(jù)專(zhuān)業(yè)方向進(jìn)行選擇。
(6) 每章后有基本理論知識(shí)復(fù)習(xí)與思考題,以及能力培養(yǎng)題。在鞏固加深所學(xué)理論知識(shí)的同時(shí),注重學(xué)習(xí)能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
全書(shū)共分11章,第1章介紹電力牽引傳動(dòng)的發(fā)展歷程、電力牽引供電方式及供電系統(tǒng)、電力牽引控制系統(tǒng)的類(lèi)型和電力牽引傳動(dòng)的控制方式; 第2章介紹牽引理論基礎(chǔ); 第3章介紹電力牽引控制系統(tǒng)常用的電力電子器件; 第4章介紹電力牽引變流器; 第5章介紹直流牽引系統(tǒng); 第6章介紹交流牽引系統(tǒng); 第7章介紹電氣制動(dòng)控制系統(tǒng); 第8章介紹黏著控制系統(tǒng); 第9章介紹列車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng); 第10章介紹高速磁懸浮列車(chē)控制系統(tǒng); 第11章介紹電力牽引傳動(dòng)與電磁兼容。
本書(shū)由華東交通大學(xué)劉敏軍、宋平崗、許期英合作完成,劉敏軍統(tǒng)稿。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到了華東交通大學(xué)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及專(zhuān)家、學(xué)者的大力支持和協(xié)助,也得到了南昌鐵路局、上海地鐵公司等有關(guān)技術(shù)人員的鼎力支持,在此對(duì)他們表示感謝。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中參考了許多文獻(xiàn)資料,在參考文獻(xiàn)中一一列出,以示謝意!
由于編著者的水平所限,書(shū)中可能存在錯(cuò)誤和不妥,殷切期望讀者批評(píng)指正。
編者
2014年4月
1 緒論 1.1 電力牽引傳動(dòng)的發(fā)展歷程 1.1.1 電力牽引傳動(dòng)控制系統(tǒng)的概念 1.1.2 電力牽引傳動(dòng)的發(fā)展歷程 1.2 電力牽引供電方式及供電系統(tǒng) 1.2.1 電力牽引供電方式 1.2.2 電力牽引供電系統(tǒng) 1.3 電力牽引控制系統(tǒng)的類(lèi)型 1.3.1 直流—直流(直—直)牽引系統(tǒng) 1.3.2 交流—直流(交—直)牽引系統(tǒng) 1.3.3 交流—直流—交流(交—直—交)牽引系統(tǒng) 1.3.4 直流—交流(直—交)牽引系統(tǒng) 1.4 電力牽引傳動(dòng)的控制方式 復(fù)習(xí)與思考題 能力培養(yǎng)題2 牽引理論基礎(chǔ) 2.1 動(dòng)輪與鋼軌間的黏著與蠕滑 2.1.1 黏著 2.1.2 蠕滑 2.2 牽引力的形成及限制 2.2.1 牽引力的形成 2.2.2 黏著對(duì)牽引力的限制 2.2.3 黏著系數(shù)的影響因素及計(jì)算黏著系數(shù) 2.3 制動(dòng)力的產(chǎn)生 2.3.1 制動(dòng)力的概念及制動(dòng)方法 2.3.2 制動(dòng)力的產(chǎn)生 2.4 空轉(zhuǎn)與滑行的產(chǎn)生及黏著的控制 2.4.1 空轉(zhuǎn)與滑行的產(chǎn)生及防止 2.4.2 黏著控制的意義及分類(lèi) 2.5 牽引運(yùn)行及特性 2.5.1 列車(chē)運(yùn)行過(guò)程 2.5.2 列車(chē)阻力 2.5.3 列車(chē)牽引特性 復(fù)習(xí)與思考題 能力培養(yǎng)題3 電力牽引控制系統(tǒng)常用的電力電子器件 3.1 普通晶閘管 3.1.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 3.1.2 晶閘管的特性 3.1.3 晶閘管的主要參數(shù) 3.1.4 晶閘管的觸發(fā)電路 3.1.5 晶閘管的串并聯(lián) 3.1.6 晶閘管的應(yīng)用與保護(hù) 3.2 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管 3.2.1 GTO的結(jié)構(gòu)與工作原理 3.2.2 GTO的主要參數(shù)特性 3.2.3 GTO的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路 3.3 絕緣柵雙極晶體管 3.3.1 IGBT的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 3.3.2 IGBT的特性 3.3.3 IGBT的擎住效應(yīng)與安全工作區(qū) 3.3.4 IGBT的驅(qū)動(dòng)與保護(hù)技術(shù) 3.4 功率集成電路 3.4.1 PIC技術(shù) 3.4.2 智能功率模塊 3.5 緩沖電路 3.5.1 緩沖電路的作用與基本類(lèi)型 3.5.2 緩沖電路的基本結(jié)構(gòu) 3.5.3 緩沖電路中Cs和Rs值的確定 復(fù)習(xí)與思考題 能力培養(yǎng)題4 電力牽引變流器 4.1 斬波電路(斬波器) 4.1.1 降壓斬波電路 4.1.2 升壓斬波電路 4.1.3 升降壓斬波電路和Cuk斬波電路 4.1.4 Sepic斬波電路和Zeta斬波電路 4.1.5 復(fù)合斬波電路和多相多重?cái)夭娐? 4.2 整流電路(整流器) ……5 直流牽引系統(tǒng)6 交流牽引系統(tǒng)7 電氣制動(dòng)控制系統(tǒng)8 黏著控制系統(tǒng)9 列車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng)10 高速磁懸浮列車(chē)控制系統(tǒng)11 電力牽引傳動(dòng)與電磁兼容參考文獻(xiàn)