高速列车交流传动控制系统设计(2)
总 结 33
致 谢 34
1绪论
1.1 城市轨道交通发展背景及概况
1863年，第一条城市地下铁道在英国伦敦建成。自此，拉开了世界城市轨道交通的序幕。在这100多年以来，在世界范围内，城市轨道交通发展极为迅速。目前技术已经较为成熟，并已投入运行到轨道车辆中去，此中以轻轨、地铁和有轨电车的应用是最为普遍的。几十年来，一些发达国家通过系统集成和创新，积极吸收高新技术和利用高新技术转化的最新成果，已经在轨道，轻轨，地铁和电车等领域有了突破性的进展，由此它在欧美、西欧等发达国家产生了巨大的经济效益。
城市交通拥挤的矛盾随着现代化城市的发展越发显的突出，解决矛盾的惟一途径是发展地铁与轻轨等形式轨道交通。城轨交通具备客流量大、效率高、环保性也高的特征，与此同时，一个大的运输能力，保持高的时间，以较高的速度，安全性和舒适性以及地下空间的充分利用，运价低，环境污染少，是主要的优势，这些优势日益被世人所关注和青睐。
北京1号线——1969年中国第一条地铁，自它建成通车至今以来，我国地铁与轨道交通的发展虽然只经历了四十几年，但其发展速度令人惊讶 [1]。
“十一五”时期，我国将把铁路和城轨的发展放在更为凸出的位置。而作为优化交通结构的重要手段——城轨交通，它的要点是：加速规划建设，加强在城市交通中的地位和作用，并且需要重视新技术的应用。中国有30多个城市（现在的中国40大城市的数量在一百万以上）开展城市快速轨道交通的建设和筹备工作，目前我国已经有十四个大城市提出了建设轨道交通系统计划方案。初步预测，直至2050年，中国的轨道交通总线路长度长将超过四千五百公里，城轨车辆的需求量预计将会达到一万五千到一万七千辆。
二零零八年十一月七日国务院发展研究中心在“城市化与轨道交通建设”的研讨会上，发布一份报告，这份报告开天辟地披露了目前我国40余座城市在建或抽检地铁和轻轨等设施有十多个城市规划在2015年前建成的轨道交通总投资金额将会超过6000亿元，其总公里数可以高达1700公里。
1.2 城市轨道车辆交流传动技术及发展
随着大功率开关器件的出现，例如：可关断晶闸管，绝缘栅双极型晶体管，集成门极换流晶闸管，交直流传动技术被流传动技术所取代，在轨道交通领域得到普遍的应用[2]。异步电机调压变速的成功实现，是伴随着控制理论、现代电力技术的发展 [3]。
交流电传动采用交流牵引电动机进行变频调速，因其黏着利用率高、文修工作量小等有点，正在日渐淘汰旧式直流传动，成为城市轨道交通车辆发展的趋势。
国外的城市轨道车辆技术的发展虽已超过100年，但交流传动技术却只是从上世纪七十年代才开始起步。1971年，开发了第一个交流传动机车柴油机采用德国英国广播公司公司世界的成功的基础上，又发展了交流传动电力机车的第一代。在经历了晶闸管牵引、可关断晶闸管牵引以及绝缘栅双极型晶体管牵引变流器的三个不同发展阶段之后，在如今处于世界领先水平的日本和德国，其交流电传动车辆现基本都是采用PWM（Pulse Width Modulation，PWM）型变频调速逆变器和异步牵引电动机配套组成的变频传动系统。与此同时，随着能源、环境与人类的关系越发密切而愈发的更为被广大受众者所接受。
交流电动机的调速控制就是控制技术。它是利用逆变器将直流转换为交流，以电压、频率变化的形式来控制调速系统。目前它已经是全世界公认的最先进的调速方式，主要体现在节能和调速性能方面。另外，随着计算机控制和微电子的发展，微机控制系统横空出世，使控制性能得到不断的改善。牵引变流器采用模拟电子电路装置，使系统具有更可靠的特点。除此之外，还可实现自动检测与故障诊断，而且为车辆安全的运行、文修及保养均提供了很大的方便。