浅析巴西里约EMU电动车组牵引电机状态初步判定

王跃

摘要: 巴西EMU电动车组是巴西里约政府为举办2014年世界杯足球赛及2016年夏季奥运会而向长春轨道客车股份有限公司签定的不锈钢轨道客车，巴西里约电动车组为A型不锈钢车辆，车辆为4辆编组，2动2拖，最高时速为100 公里；编组长度93米，坐席载客量210人，定员载客量780人，最大载客量1300人。

关键词：电动车组；世界杯；夏季奥运会

0电动车用电机的发展历史及趋势

近几年以来，交流异步电机和无刷水磁电机系统成为了电机的主要发展方向。同直流电机相比，优势明显，体积比直流电机小，质量也比直流电机轻，而且效率高、基本免维护、调速范围广。异步电机矢量控制调速技术逐步趋于成熟，使得异步电机驱动系统很早就被用于电动汽车的驱动系统，构造简单、结实耐用、运行稳定可靠、转矩脉动低已成为异步电动机独有的特点，而且异步电动机不需要位置传感器，其转速范围广，极限值高。现在仍是主流的电动汽车驱动系统产品，但是随着其他的新型无刷永磁牵引电机驱动系统的发展，异步电机正逐步被取代，与永磁电机相比，异步电动机的效率和功率密度很低，而且驱动电路复杂，导致成本较高。

1巴西EMU电动车组判定难度

巴西里约EMU电动车组转向架为常规类型，配有四个车轮，焊接板结构，摇枕带有中心销板，每辆车配有二台转向架，每个转向架上有两个牵引电机，判断牵引电机转向的时候不能拆卸下来确认，所以必须同时判断四个牵引电机的转向，这成为巴西里约EMU电动车牵引调试中比较困难的项点。

2三相鼠笼式异步电动机正反转的工作原理：

2.1三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气原理

三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气原理图如图1所示。线路中有两个接触器：正转KM1和反转KM2，正转按钮SB1控制正转接触器KM1，反转按钮SB2控制反转接触器KM2。正、反转接触器KM1、KM2的主触头有着不同的接通电源相序，KM1与KM2之间其中互相调换了两相的相序。两条控制电路中，一条正转控制电路由按钮SB1和KM1线圈等组成；另一条反转控制电路由按钮SB2和KM2线圈等组成。

磁场的旋转方向决定了三相异步电动机的旋转方向，电源的相序又决定了磁场的旋转方向，所以电机的旋转方向由电源的相序决定。电机的旋转方向随电源相序的改变而发生变化。电机通过联轴节与齿轮箱连接，电机转动的力量转化为车轮与轨面的力，通过电机正反转的变化触使车辆前进与后退。

2.2电路的互锁原理及意义

KM1和KM2主触头同时闭合的现象是决不被允许的，否则就会使得两相电源短路的情况发生。为了以避免这种情况的发生，在一个接触器（即KM1或KM2）得电动作时，另一个接触器（即KM2或KM1）就不能得电动作，就需要在正转控制电路中串接KM2的常闭辅助触头，而在反转控制电路中串接了KM1的常闭辅助触头。当KM1得电动作，KM1的常闭触头(串在反转控制电路中)分断，反转控制电路就会被切断，保护了两相电源，避免短路事故的发生。

当正转启动按钮SB1被按下后，电源通过停止SB的动断接点、SB1的动合接点、KM2的常闭辅助触头、KM1、热继电器FR的动断接点，让KM1带电动作，KM1的主触头闭合，电动机正向转动运行，并通过KM1的常开辅助触头自保持运行。反转启动过程与上面过程相似，不同的是接触器KM2动作后，改变电源相序，以达到反转目的。

3如何判断初步判断电机的正反转

（1） 通过万用表蜂鸣档，一端连接加长导线，根据原理图确认牵引箱（牵引电机电源输出设备）到牵引电机插头线路是否正确;

（2） 降下另一动车受电弓（另一动车无电源输入，所以牵引电机无动力输出），断开本车其中一个转向架的三项插头，进行动车试验，那么本节动车只有一个转向架有动力输出，只有两个牵引电机有输出，这种情况下，如果车辆无法移动，两个电机可能形成对顶状态，整车无法移动，需确认电机线路，如车辆缓慢向前移动，观察车辆TMS显示屏牵引电流输出正常，电机励磁无异音，则可初步确认牵引电机工作正常。另外三个转向架同理。

4结束语

传统的内燃机汽车排放大量的废弃污染物。内燃机汽车的主要能源是石油，作为一种不可再生的矿物资源，我们都知道石油的储存量越来越少。不仅能源危机日益严重，据调查在我国城市大气污染中，汽车尾气排放所占比例已经超过70%。在世界范围内资源、环境问题日益突出的情况下，电动汽车对环境的污染较少，符合可持续发展的要求，因此越来越受到人们的关注和支持，使得电动车一度成为解决能源和环保问题的焦点。驱动电机系统作为电动车的核心部件之一，正朝着小型化、高功率密度、高可靠性等方向发展。面对当前的这种局势，我们应当抓住机会，促进研发，鼓励创新，在电动汽车的工业布局中占领先机，为绿色交通技术的发展作出贡献。

参考文献：

[1]孙立志,赵辉,陆永平.电动汽车中的电机驱动系统[J].电工电能新技术,2007(04):14-19.

[2]阮娴静.新能源汽车技术经济综合评价及其发展策略研究[D].武汉:武汉理工大学,2010.

[3]徐惠明.国内外用电机的发展概况及趋势[J].船电技术，2001 (04):25-30.

[4]吴峻,李圣怡,潘孟春.电动车异步电机驱动技术的应用和发展[J].中小型电机,2001,28(01):30-32.endprint