專欄頭圖來自 @3D0080

【內(nèi)容來源】

（在后文中以序號標(biāo)明）

[1]? 東洋電機製造株式會社. 成都地下鉄1號線車両用電機品 [J].?東洋電機技報, 2009, (120).

[2]??成都軌道交通集團有限公司.?成都地鐵2號線一期及西延線工程電客車大修項目招標(biāo)文件 第二冊：用戶需求書 [EB]. 2020.

[3]? 陳英, 陳燕.?成都地鐵1號線車輛電氣牽引系統(tǒng)?[J]. 鐵道機車車輛, 2009, 29(5).

[4]??成都軌道交通集團有限公司.?成都地鐵1號線南延線及增車架修項目招標(biāo)文件 第二冊：用戶需求書?[EB]. 2020.

[5]??陳鴻蔚, 方兵, 陳晚余. 成都地鐵1號線地鐵牽引電氣系統(tǒng)?[J]. 電氣牽引, 2016(1).

[6]??東洋電機製造株式會社. 成都地下鉄1號線 VVVF逆變器裝置 技術(shù)規(guī)范?[R]. 2008-06-20.

[7]?成都軌道交通集團有限公司.?2023年1、2號線電客車VVVF逆變裝置等備件采購項目采購信息公示?[EB]. 2023.

前言

成都作為四川省的省會，以“熊貓”的故鄉(xiāng)和小說《三國志》的舞臺而聞名。市區(qū)總面積約1.2萬平方公里，總?cè)丝诔^一千萬，其中約有六百萬人居住在市中心。

作為中國的核心城市之一，成都市的人口和汽車交通量增加顯著。2005年，發(fā)改委批準(zhǔn)了“成都城市快速軌道交通建設(shè)計劃”，同年地鐵1號線開始施工。雖然在2008年5月發(fā)生了以該市郊外為震源的大地震，郊外受到了很大的損失，但市內(nèi)的損失很小，地鐵工程也在順利進行中。

2007年10月，湘電東洋聯(lián)合體與成都地鐵簽訂了1號線第一批次列車（SFM06 型，101~117）的電氣牽引系統(tǒng)設(shè)備采購合同 [3]，訂單價值35億元人民幣。

二者在三年后又簽訂了2號線第一批次列車（SFM14 型 [2]，201~232）的電氣牽引系統(tǒng)設(shè)備采購合同，訂單價值30.5億元人民幣。

以下介紹1號線前四批次列車（共47列）和2號線第一批次列車（共32列）的配套電機品，1、2號線其余列車的配套電機品結(jié)構(gòu)與之類似。

交付設(shè)備

①? VVVF主逆變器裝置 [1] [3]

RG6007-A-M（101~117）

RG6007-B-M（118~147）

RG6016-A-M（201~232）

以上三種機器是東洋銷往中國的首批用于 DC 1500V 列車的 VVVF 主逆變器裝置，由3個逆變相逆變器和1個斬波相控制器組成，安裝在每列車的中間4節(jié)動車上，以1C4M1群方式驅(qū)動4臺主電動機。主逆變器采用 PWM 控制技術(shù)，輸入端設(shè)置支撐電容作為能量緩沖器，保持逆變器輸入電壓的穩(wěn)定。同時，該電容與濾波電抗器共同組成倒L型濾波裝置，保持直流電壓波動在允許的范圍之內(nèi)，從而使逆變器對電機電流的精確控制成為可能。

主逆變器的額定輸出容量為 1110 kW（3300V · 1200A），最大輸出容量達 1430 kW，保護等級?IP54 [6]，其特性包括 [3]：

三相逆變器實現(xiàn)牽引與再生制動功能：牽引時，三相逆變器將直流電逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的三相交流電，控制4臺并聯(lián)牽引電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；再生制動時，將牽引電機輸出的三相交流電整流成直流電反饋回電網(wǎng)。

當(dāng)電網(wǎng)吸收能力不足或不能吸收時，斬波相提供再生制動能量釋放的通道：斬波控制器控制制動電阻，將電能轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉；在直流電網(wǎng)發(fā)生過電壓時，斬波功能也被開啟，保證逆變器輸入電壓波動在允許的范圍之內(nèi)。

輸入端的初充電電路：由充電電阻和線路接觸器構(gòu)成，通過充電電路限制充電電流，可實現(xiàn)電壓在牽引逆變器上的逐步升高。當(dāng)電壓達到設(shè)定值時，閉合線路接觸器、短路充電電阻，實現(xiàn)正常接通，將網(wǎng)壓DC1 500 V直接作用于逆變器兩端。

熱管散熱器走行風(fēng)冷：主逆變器裝置通過真空管內(nèi)液態(tài)介質(zhì)的汽化和液化來迅速吸收和釋放熱量。熱管冷卻端向上傾斜放置，液態(tài)介質(zhì)在蒸發(fā)端吸收熱量而蒸發(fā)，蒸汽流到達冷凝端后液化放出熱量，凝結(jié)后由于重力作用自動流向蒸發(fā)端。這種冷卻方式在保證散熱效率的前提下，不僅結(jié)構(gòu)簡單、維護方便，而且無噪聲、無污染，保證了散熱效率。

無速度傳感器矢量控制方式對交流牽引電機轉(zhuǎn)矩進行精確有效控制：使用霍爾元件檢測逆變器各相輸出電流（電機電流），并將其分為轉(zhuǎn)矩分電流和勵磁分電流來分別進行控制，具有快速響應(yīng)、高精度的優(yōu)點。

②? 母線斷路器?[3]

SA142-A/B-M [2]

SA142-A-M 為母線高速斷路器（BHB），作為牽引電源與牽引系統(tǒng)的連接，為牽引系統(tǒng)提供過載和短路保護；SA142-B-M 為受TMS控制的母線低速斷路器（BLB），位于列車中部，在列車停車時保持為OFF，當(dāng)列車起動且速度超過一定值后才投入工作。

③? 主電動機?[1]

YQ-190-1

考慮到中國的牽引系統(tǒng)國產(chǎn)化率要求，主電動機由湘潭電機和東洋電機制造共同設(shè)計，湘潭電機半代工生產(chǎn)，為外扇式三相感應(yīng)電動機，上部裝有鋼網(wǎng)并用重力式過濾器。

YQ-190-1 的各項技術(shù)參數(shù)為：額定電壓 1100 V，額定電流 124 A，額定轉(zhuǎn)速 2355 r/min，最高轉(zhuǎn)速 3898 r/min，額定轉(zhuǎn)矩 771 N·m，工作效率 92.5%，功率因數(shù) 87%。

④? 驅(qū)動裝置?[1]

驅(qū)動裝置采用使用了TD接頭的平行萬向傳動系統(tǒng)，通過斜齒輪進行單段減速。齒輪規(guī)格為：齒輪比 99/14 = 7.07，模數(shù) 6 mm，中心距 362 mm，壓力角 26°，扭轉(zhuǎn)角?20°。齒輪箱分為上下兩部分，采用球墨鑄鐵（FCD）制造，以減少噪音和振動。

⑤? 輔助電源裝置?[1]

RG4052-A-M（101～147）

RG4059-A-M（201～232）

輔助電源裝置安裝在每列車的頭尾2節(jié)拖車上，由輔助逆變器、高速斷路器和整流裝置三部分構(gòu)成，其中輔助逆變器的輸出為三相 AC 380V 185kVA（含直流），并可將 DC 1500V 轉(zhuǎn)換為 DC 110V（18kW）和 DC 24V（1kW）。在主逆變器發(fā)生故障時，輔助電源裝置可根據(jù)TMS下達的指令向故障單元供電。

⑥? 司機室主控制器?[1]

ES935-A-M（101～147）

ES935-B-M（201～232）

ES935-A/B-M 為牽引/制動一體的無凹槽步進式主控制器，可以將操作角度通過PWM指令器轉(zhuǎn)換為PWM信號，輸入到TMS。主控制器還與各車廂的VVVF和制動系統(tǒng)相連接，保證在TMS停止時也能維持列車的運行。

⑦? 控制傳輸系統(tǒng)（TMS）?[1]

TMS?以CANopen網(wǎng)絡(luò)作為與各設(shè)備的接口，主要構(gòu)成設(shè)備包括中央控制單元（CCU）、司機室顯示單元（DDU）、MVB/CAN?網(wǎng)關(guān)（MGW）、遠程 I/O、交互界面（IF-UT）等。整套系統(tǒng)采用符合IEC 61375-1標(biāo)準(zhǔn)的絞線式列車總線（WTB）和多功能車輛總線（MVB）作為主干傳輸系統(tǒng)，二者均采用雙重結(jié)構(gòu)，以提高系統(tǒng)控制的有效性。

結(jié)語

成都1、2號線項目是東洋目前仍在中國經(jīng)營的兩個電氣牽引系統(tǒng)項目之一（另一個是北京9號線項目），1號線于2010年開通，2號線于兩年后開通，二者給成都市民帶來了莫大的幫助，并給幾年后另一款車的牽引調(diào)制方式提供了重要借鑒，這一點便留到后續(xù)專欄再提。