1.2现代有轨电车车辆基本构造当各动轮轮径差较大时,即使各电动机的转矩-转速特性完全相同,仍将出现负荷分配不均的情况,使各电动机以不同的转差率工作,造成各动轴功率极不均衡,使有轨电车平均输出减少,且功率较大的动轮磨耗严重,同时会使各电动机电流大小不一,温升不一样,且容易出现空转,整车粘着利用率低,而且一旦逆变器出现故障,整车即失去动力,因而故障运行能力差。图7-321C4M原理接线图1.2现代有轨电车车辆基本构造2)2C4M架控驱动方式(图7-33)。此种方式是每个转向架配备一台逆变器,由逆变器驱动一个转向架上的两个并联工作的牵引电动机,粘着系数高,其缺点是一旦逆变器出现故障。将会失去一半的动力,对于运行十分不利。图7-332C4M原理接线图1.2现代有轨电车车辆基本构造3)4C4M轴控驱动方式(图7-34)。此种方式是每个逆变器只为一个牵引电动机供电,每个电动机的力矩均独立控制,它的优点是不存在各牵引电动机并联工作时由于轮径差及电机特性差异引起的功率不平衡问题,故障运行能力强,并且由于电力电子技术的不断提高,逆变器成本逐渐降低,体积不断减小,4C4M轴控驱动方式是一种较为理想的驱动方式。图7-344C4M原理接线图1.2现代有轨电车车辆基本构造(7)牵引电机现代有轨电车在快速发展的同时,对现代有轨电车的安全性提出了更高更加严格的要求。牵引电机是电传动机车车辆的主要部件之一。作为驱动机车动轮轴的主电动机,它的运行性能直接影响着机车车辆的牵引性能,其质量好坏直接影响机车的正常运行。车轮的旋转力矩是牵引电机通过减速齿轮传递过来的。当车轮获得旋转力矩后,如果无外力作用,车轮将以轴为中心旋转。其旋转力矩M可分解为一对力偶Fk。此时作用在轴心的合力为零,当车轮压在钢轨上时,车轮将对钢轨施加一个作用力Fk,钢轨将随之产生一个与之相等的反作用力TK(即摩擦力),从而使车轮与钢轨接触点瞬间合力为零,则该点的相对速度也为零。这样该轴心的合力仅有Fk,在这个力的作用下轴心将平移,迫使车轮在钢轨上滚动,从而推动有轨电车运行。因此轴心上的力Fk就是牵引力,它的大小与车轮与钢轨摩擦力Fk相等。有轨电车的牵引力等于所有主动轮牵引力的总和,如图7-35所示。1.2现代有轨电车车辆基本构造1)牵引电机额定工作情况下的技术数据。牵引电机额定工作情况下的技术数据包括牵引电机形式、额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、额定转速和调速范围。2)驱动装置的组成。驱动装置由减速齿轮箱和齿式联轴器组成①减速齿轮箱是由箱体、主动齿轮、从动齿轮和两对滚动轴承组成。②齿式联轴器由齿轮套、半联轴节、定位隔板、弹簧、紧固螺母等组成。图7-35牵引电机及驱动装置图1.2现代有轨电车车辆基本构造4.制动系统现代有轨电车运行线路不专用,有平交路口和混行路面,要求车辆具有较高的制动减速度(2.5m/s2以上)。制动、缓解操纵最为频繁的,往往每隔几秒钟的时间就要连续进行制动和缓解操纵。为了能够随时停车,对制动距离要求非常短,这就要求制动系统具有非常高的灵敏度和非常短的空走时间。同时,现代有轨电车采用复合制动方式,所以要具有良好的空电联合制动性能。另外一个特点是必须有完善的备用制动措施,因为现代有轨电车一般都装一套制动控制系统,一旦出现故障,就意味着所有制动系统出现故障,因此必须有完善的备用制动措施来保证停车。(1)构成现代有轨电车制动系统采用微机控制直通电空制动模式,由空气制动和再生制动两种制动装置组成,主要包括制动指令发生及传输系统、制动控制系统、再生制动装置(属牵引系统)、基础制动装置、防滑系统、风源系统和气动系统附件等,如图7-36所示。1.2现代有轨电车车辆基本构造图7-36现代有轨电车制动系统示意图1.2现代有轨电车车辆基本构造再生制动由牵引逆变器控制,利用电机的工作可逆特性,电机把车辆的动能转换成电能,产生的电能将向电网反馈供线路上其他车辆使用或由本车制动电阻吸收,因而只有在动轴上才能够产生电制动力。电磁制动为非粘着制动,不依靠车轮和钢轨之间的粘着进行制动,它是一种将主动侧扭力传达给被动侧的连接器,可以据需要自由的结合、切离或制动,因使用电磁力来制动,也称为电磁离合器、制动器,具有响应速度快,结构简单等优点。同时可以避免因紧急制动的车轮擦伤。原理是激磁线圈通电时形成磁场。制动轴上的电枢旋转切割磁力线而产生涡流。电枢内的涡流与磁场相互作用形成制动力矩,如图7-37所示。图7-37电磁制动机图1.2现代有轨电车车辆基本构造