编者按
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原理解析
“制”就是阻止、阻碍的意思；“动”泛指物体运动；“制动”的广义就是人为地阻止物体运动，俗称“刹车”。列车制动系统在列车运行安全中起到了重要的作用，它可以使电动列车在规定地点减速并停车，阻止原先的运行状态。
反之对已经施行制动的列车，解除或减弱其制动作用，称为缓解。制动和缓解是相对存在的。为使列车能施行制动和缓解而安装在列车上的一整套设备总称为列车制动装置。
电动列车的制动方式主要分为电制动和空气制动。电制动包括电阻制动、再生制动，而空气制动则通过闸瓦制动实现，个别电动列车车型的空气制动会使用盘形制动。
#空气制动工作原理图#
空气制动指的是以压力空气作为原动力，通过改变空气压强来进行（制动的）控制的一种制动方式。空气制动通过制动块密贴方式阻止车轮继续按照原有方向运动，具体来说就是通过铸铁或其他材料制作成瓦状制动块，紧紧地抱住车轮，通过摩擦使车轮停止转动，但由于列车在运行过程中速度往往很高，采取紧急制动时，摩擦会产生大量的热量，温度会瞬间升高到400-500℃。其中大部分的热量都会有车轮来承担，但随着温度不断地升高，车轮的热负荷增大，其温度有时还能将闸瓦熔化，车轮也会有磨损、裂纹与剥离的风险。既影响使用寿命也对行车安全造成隐患。为了解决上述问题，大多数电动列车采用复合制动，即列车在停车过程中除空气制动外，电制动同时作用。电制动是电动列车在制动过程中的首选方式，又分为电阻制动和再生制动。目前的列车基本为电传动，即通过接触网取电，经过变电过程后到达轮对上的牵引电机由牵引电动机提供动力。电阻制动和再生制动的过程相当于把电动机变成了一个发电机，达到制动的效果。
#电阻制动工作原理图#
电阻制动是一种使用电阻器将电能转化为热能来实现制动的技术。在制动过程中，电机反转，此时牵引电机起到了发电机作用，经过电阻器将电机产生的部分电能转化为热能散发到空气中，再利用电机的反电动势产生制动力，消耗列车的动能，以达到制动目的。
#再生制动工作原理图#
再生制动与电阻制动的原理类似，也是在制动过程中，电机反转，利用电机的反电动势产生制动力，消耗列车的动能。不同的是，再生制动把动能转化为电能，通过列车的牵引逆变系统把这些电输送到电网供其他车使用。这种方式既能节约能源，又减少了制动时对环境的污染，并且基本对轮对磨耗有限，是当前地铁行业首选的制动方式。
情景模拟
假设某高速列车在接近车站时需要停车，此时列车首先启动电制动系统，电动机迅速转换为发电机状态，将列车动能转化为电能反馈至电网，同时制动电阻消耗剩余无法反馈至电网的电能，在电制动力作用下实现列车减速。随着车速下降至10KM/H以下时，由于电机产生的反电动势减小，导致电制动力减弱无法满足制动需求，为了确保列车在低速阶段仍能保持足够的制动力，此时系统会逐步撤出电制动，转而采用空气制动进行补充，通过闸瓦与车轮的摩擦力进一步减速，利用空气制动在低速阶段更稳定、更可靠的制动力调节，为实现精准停车提供保障。在紧急情况下，司机还可以启用紧急制动系统，此时列车完全依靠气制动停车，减速效果最强，确保列车安全停靠。
和汽车一样，电动列车制动距离受到车速、线路情况、操作方式等方面的影响。手动驾驶过程中遇到钢轨涂油、冰冻、湿滑等原因导致轨面湿滑，则列车制动距离更长，高速行驶过程中采用直接施加100%制动方式会导致轮对打滑越过停车位置，可先采用50%左右制动使列车提前减速，待低速后逐步施加至全制动停车。如列车发生打滑情况，可立即减少制动力直至打滑终止，再逐步施加制动减速停车。
知识点小测验
地铁列车在正常运行过程中，优先使用的制动方式是什么？
A.紧急制动
C.空气制动
B.再生制动
D.备用制动
点击下方空白处获得答案
当列车制动发生打滑情况，司机应当如何操作？
A.增加制动力
B.采取紧急制动
C.保持制动力不变
D.减少制动力直至打滑终止，再逐步施加制动减速停车
点击下方空白处获得答案
地铁列车的紧急制动主要采用哪种制动方式？
A.再生制动
C.电阻制动
B.空气制动
D.弹簧制动
点击下方空白处获得答案
【信源】乘务部
【编辑】周 易
【审核】吕 骏、乐燕娜
