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1、摘要带动力的动车和不带动力的动车通过固定编组共同组成了动车组，动车组具有舒适安全等优点，因此在全国范围内甚至世界许多国家中得到了普遍的使用和推广。再生制动与传统的空气制动相比具有不可比拟的优越性，是目前所使用的制动方式中唯一可以向电网回馈能量的一种制动方式，它较传统的空气制动而言，相关部件磨损程度较小，且在制动的同时还能节约能源,在资源日益匮乏的今天有着重大的意义。在再生制动的过程中，是将原本为电动机的异步牵引电机，变为了发电机，产生反向电流和反向转矩，从而达到制动的目的。而因再生制动产生的三相交流电经过中间的逆变器和脉冲整流，先变为单相直流电，再变为单相交流电，最后通过牵引变压器反馈回电网。
2、本文主要介绍了制动方式的分类，复合制动系统以及再生制动的工作原理，并深入研究了交流牵引传动系统。关键词：再生制动；动车组；交流牵引传动系统AbstractA emu is a fixed train consisting of a powered train and an unpowered trailer. Due to its safety, comfort and other characteristics, the emu has been widely used in countries and regions around the world.Regenerative brakin
3、g is the only braking method that can feed back energy to the power grid. Compared with the traditional air braking, the wear degree of relevant parts is small, and the braking can save energy at the same time, which is of great significance in todays increasingly scarce resources.In the process of
4、regenerative braking, the asynchronous traction motor originally used as a motor is turned into a generator to generate reverse current and reverse torque, so as to achieve the purpose of braking. The three-phase alternating current generated by regenerative braking passes through the middle inverte
5、r and pulse rectification, and first becomes single-phase direct current, then single-phase alternating current, and finally feeds back to the power grid through traction transformer. This paper mainly introduces the classification of braking mode, the working principle of compound braking system an
6、d regenerative braking system, and deeply studies the ac traction drive system.Key words：regenerative braking; The emu. Ac traction drive system目录第一章 绪论51.1 研究背景51.1.1 国外现状分析51.1.2 国内现状分析71.2 本文主要研究内容8第二章 制动系统概述92.1 制动系统对动车组的意义92.2 制动方式的分类92.2.1 按动能转移方式分类92.2.2 按制动力的形成方式112.2.3 按制动力的操纵控制方式122.3 高速动车
7、组复合制动系统122.3.1 高速动车组复合制动系统组成和特点122.3.2 高速动车组复合制动系统制动能量分配132.4 本章小结14第3章 高速动车组再生制动理论分析153.1 高速动车组再生制动工作原理153.2 交流牵引传动系统163.2.1 PWM整流器173.2.2 中间直流环节193.2.3 逆变器213.2.4 交流异步电动机233.3 再生制动的能量分析233.3.1 地面电阻制动243.4本章小结25第一章 绪论1.1 研究背景动车组一种固定编组列车，它由带动力的动车和不带动力的拖车两部分组成，兼具了动车的安全、速度与拖车的舒适度，因此在诞生后的五十年内，便迅速地在全世界各
8、大国家内占领了一席之地。 电气化铁道牵引负荷，是能源消耗的大号用户，在当今这个能源紧缺的社会，铁路运输产生的巨大能源消耗成为亟待解决的一个问题，如何在保提高铁路运输的水平基础上，降低铁路的能源消耗，节能减排是铁路工作的重点之一。再生制动是实现节能减排的措施之一。动车制动时，牵引电机变为发电机，产生反向电流，形成反向力矩，以达到制动的目的。在这个过程中，制动产生的巨大动能通过牵引电机变来的发电机转换为电能，并通过回流轨最终反馈到电网中，这就是再生制动。动车组再运行过程中，速度很快，为了再能在规定的距离内稳定降速或者停车，需要很大的制动力，而再生制动不仅能够提供这个制动力，实现安全停车，而且还能将
9、因制动产生的能量转换为电能，并通过调压整流等方式将电流反馈回了电网，实现了能源的再利用。再生制动是唯一一种能向电网反馈电能从而达到节能减排目的的制动方式，它不仅实现了动车的制动，还实现了能源的减耗，是未来发展的必然趋势。1.1.1 国外现状分析20世纪六十年代，日本东海道新干线的建成标志着世界上第一条高速铁路的诞生，自此之后，铁路行业便开始以突飞猛进地速度得到迅速发展，从而促进了高速动车组的运用和推广。高速动车组目前主要有三大技术体系，分别是德国ICE、法国TGV和日本新干线，还有一些国家根据自己的国情以及实际情况，也形成了独具特色的铁路干线，高速动车组已经在铁路行业占据一席之地，并逐渐成为列
10、车发展的方向。日本高速动车组0系新干线的设计与东海道新干线筹建几乎同步实施，是世界各国开通运营高速动车组的先驱。随着现代科技的发展已经铁路运行规模的扩大，打造更加舒适的乘车空间，提高动车组的速度，增强动车组的安全保证，减少地理环境等条件的限制性，日本高速动车组的技术人员及研发团队还相继开发了100系、200系、300系、400系、500系、700系、800系、E2系等多型列车，其中制动方式为700系、500系、800系、E2系等的列车均采用了空气盘行制动和再生制动。法国的铁路运输在世界范围内也是数一数二的，铁路运输的历史悠久，早自20世纪70年代起，法国就已经开始了对交直传动系统的TGV-PS
11、E高速动车组的研究，并在1981年正式开通运行，这批高铁动车组是法国第一代高铁动车组。随着现代科学技术的发展，法国转而开始研制交直交传系统的高铁动车组，并成功研发出来多种型号的交直交高速动车组，如TGV-A、TGV-TMST、TGV-R、TGV-2N、TGV-PBKA、西班牙AVE、TGV-K等型号，这其中属于法国第二代TGV高速动车组的有TGV-A、TGV-TMST、TGV-R，TGV-2N的动车结构与TGV-R相似，但是其拖车结构却与前者大相径庭，参照了最新一代的高铁动车组进行设计，是TGV系列的最新车型，也是公认的法国第三代TGV高铁动车组。法国铁路部门从未停止前进的步伐，最近几年来，相
12、关部门抓住最新的研究方向动力分散型高速动车组，与阿尔斯等公司共同研制的AGV高速动车组投入运营。不同型号的高速动车组制动方式也各不相同，TGV-2N的制动方式采用电阻制动和盘行制动,TGV-PSE、TGV-A的制动方式采用闸瓦制动和电阻制动,TGV-TMST(欧洲之星)采用再生制动、电阻制动和闸瓦制动,AGV则采用再生制动和电阻制动的制动方式。德国的铁路行业发展较其他国家开始地较早，二十世纪六十年代德国的高速客运车的运行速度就已经达到了160km/h，七十年代研制的ET型电动车租速度更是高达200km/h，到了八十年代，德国铁路部门更是斥巨资，打造ICE型城际高速列车，此后又过了三年，在上述已
13、有的研究水平上，研制成功了两个动车三个拖车的ICE/V新型高速动车组，试行速度高达4O6.9km/h，是当时世界上速度最快的高铁动车组。进入九十年代后，德国的高铁动车组在以往的研究基础上更加精进，并制订了关于ICE1型高速动车组的研究计划，这项计划在九十年代初期便已成功完成，速度高达280km/h，并于1991年在汉堡-维尔兹堡之间正式投入运营。同年，随着德国的统一，铁路相关部门又开始了第二代ICE高速动车组的研究，并在1996年的柏林-汉诺威之间投入使用，速度与一代相比没有提高。这两代动车组的共同点为都以动力集中为牵引方式，在ICE的基础上，ICE-M研制成功，它的作用主要为欧洲国际联运，在
14、不同线路上运行速度不同，在220-300km/h之间，扩建线路上的速度高达30Okm/h。随着现代社会的发展，网络技术的发达，人们对出行方式和出行条件也有了更高地需求，原有的型号已经跟不上现代社会的需求，为了与时俱进，提高现有线路动车组的速度，满足大众的需求，20世纪末，ICE3型高铁动车组试制完成，并投入使用，运行速度高达350km/h。ICE型高速动车组的共同点为都使用的饰再生制动方式。除了以上国家之外，韩国、意大利以及英国、北欧等国家的高度铁路也发展第较为迅速，并且各有各的特色，但是多数国家仍旧将再生制动作为主要制动方式，同时也有电阻制动、空气制动或盘行制动等作为辅助制动方式。1.1.2
15、 国内现状分析1978年，随着改革开放的到来，社会经济的发展使人们的生活水平日益提高，人们对出行的需求也越来越大，高速动车组以其无比的优越性也开始吸引到我国铁路相关部门的关注，党和国家对国家铁路事业也日益重视，1999年，我够的第一列“春城”号动车组研制成功并成功运行，其最初的目的是为了满足昆明园艺博览会的需求，因此其性质为商业运营。其后，在此基础上，我国又陆续车成功研制了“先锋”号、“中原之星”、“长白山”等动力分散性高动组，以及DDJ1型“大白鳖”号和DJJ1型“蓝箭”号动车组。显然，追求技术的步伐从来不会停止，近年来，为了满足我国铁路部门关于第六次大提速的政策要求，我国开始向国外学习先进
16、的技术，先后研制了和谐号1号、2号和5号高速动车组，均采用的是动力分散型，其后，我国又成功研制除了速度高达3O0km/h的CRH3型高速动车组，并在2008年正式投入使用。三种高速动车组的制动方式均以再生制动为主，辅助制动方式各不相同。通过比对国内外的高速动车组的发展历史以及发展现状，不难发现，目前发展在前沿的高速动车组采用的制动方式均以再生制动为主，且成为世界范围内高度动车组制动方式的发展方向。1.2 本文主要研究内容1、对高度动车组的研究现状进行分析，深入了解再生制动方式的研究前景。2、概述制动系统是什么，包括其结构以及分类、原理等。3、深入研究高速动车组制动系统的原理，并将理论联系实际，探究这一系统对目前高速动车组发展的
