城市轨道车辆交流传动控制系统设计(3)
我国城轨车辆目前主要呈现的特点是：多元化经营，引进新技术，快速，高需求，国产化率低。其中，国产化率低的问题尤为突出。虽然目前各地采用的都是可以符合整车国产化率高于70%的要求的车辆，但是仍以全盘引进为其核心技术，从而致使我国的车辆价格处于较贵的尴尬局面，同时用于后期文护车辆的费用也是相当的昂贵。
1.3 本文研究意义及主要工作
1.3.1 本文的研究意义
鉴于以上城市轨道车辆交流传动控制技术的发展趋势以及重要性，本课题开展了一些相应的研究工作，旨意在总结分析城市轨道车辆交流传动系统的基本原理及其控制方法的基础上，进行相关的研究设计工作。
通过本论文的研究设计，从而真正使自己了解到城轨交通牵引传动的基本知识，锻炼自主学习能力，查阅收集资料能力，分析解决问题能力，改进设计能力，使之成为一次真正提升自己的综合大演练，也为今后从事轨道交通电力牵引方面的继续深造打下一个坚实的基础，同时也坚定投身轨道交通事业的信心与决心，使自己向着成为一名合格的轨道交通电力牵引领域的高新技术人才的方向不断迈进。
1.3.2 本文的主要工作
本课题以城市轨道车辆交流传动原理为切入点，围绕其控制系统来进行控制电路的设计。
首先对城市轨道车辆交流传动的基本原理进行系统的分析，其主要内容包括：异步电动机控制、PWM变频调速等。随后根据基本原理，设计出控制电路、检测电路等。
本课题主要论文开展以下研究工作内容，其工作流程框图如图1.1所示：
（1）介绍城市轨道车辆交流传动系统基本原理。
（2）在基于PWM技术的基础上，设计能实现异步牵引电机的转差频率控制方法的VVVF控制电路。
（3）设计传动系统需要的检测与保护电路。
1.1 工作流程框图
2 城市轨道车辆交流传动系统
2.1 交流传动系统
一般而言，我国城轨传动系统可以分为直流和交流。地铁车辆的传动系统最早采用凸轮调阻、斩波调压的直流牵引传动方式，而后随着半导体以及控制技术的不断发展，现基本采用三相交流传动方式。
2.1.1 交流传动系统基本结构
城市轨道交通的供电方式通常可分为直流750V第三轨供电和直流1500V架空接触网供电两种形式。前者曾在北京、天津等城市的地铁中所采用，而目前采用最多的则是直流1500V架空接触网供电形式。
交流传动系统是以变频调速系统（Variable Voltage Variable Frequency，VVVF）逆变器为核心的电传动系统。它主要是由一个熔断器，隔离开关，高速断路器，滤波电抗器，变频器和感应电动机装置[4]。
作为交流传动系统的核心，牵引逆变器一般采用两点式或三点式，牵引电机大体上分为同步电机和异步电机。现以上海地铁2号线车辆为例[5]。
上海地铁2号线车辆由德国GSMG（Adtranz公司和Siemens公司）供货，采用当今世界上最先进的三相交流异步传动技术