3.城轨车辆进站减速时,三相异步牵引电机会切换为再生制动模式,请简述再生制动的工作原理、在城轨车辆中的节能价值。

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(1)工作原理:当城轨车辆进站需要减速时,牵引控制系统切断电机的驱动电
压,同时保持励磁(通过定子绕组磁场维持);此时车辆惯性带动电机转子继续旋
转,使转子绕组切割定子磁场磁感线,产生感应电动势 E₂;当 E₂通过转子导条形成的
电流足够大时,电机电磁转矩方向与转子旋转方向相反(变为制动转矩),车辆动能
转化为电机的电能;该电能通过牵引变流器的 “整流环节”转换为直流电,反馈至城轨
直流牵引电网,供同线路其他处于牵引状态的车辆使用,实现能量回收。
(2)节能价值:① 降低能耗:再生制动回收的电能可直接利用,减少牵引变电
站的总供电量,据统计可降低城轨车辆运营能耗 15%-30%;②减少制动损耗:替代部
分机械制动(如闸瓦制动),减少制动部件磨损,延长闸瓦、轮对的更换周期,降低
维护成本;③ 改善环境:减少能耗间接减少发电环节的碳排放,符合城轨 “绿色交通”
的发展理念;④ 稳定电网:反馈的电能可平衡电网负荷,避免电网电压波动过大,提
升系统稳定性。