從實(shí)踐環(huán)節入手培養有軌電車(chē)運行維護人才論文
摘要：有軌電車(chē)重新興起，要求運行維護人員具有新的知識技能。上海松江區正在建設有軌電車(chē)，上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院車(chē)輛工程系抓住機遇，積極主動(dòng)與這一新的行業(yè)融合，開(kāi)展研究，調整實(shí)踐環(huán)節課程教學(xué)內容，培養社會(huì )急需人才。
關(guān)鍵詞：有軌電車(chē) 人才培養 實(shí)踐教學(xué)
中圖分類(lèi)號：G64
文獻標識碼：A
一、松江區有軌電車(chē)的規劃
根據松江有軌電車(chē)網(wǎng)絡(luò )規劃公示信息，不僅松江新城，整個(gè)松江區內的主要區域，如九亭鎮、佘山鎮、泗涇鎮和松江老城，都在有軌電車(chē)網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍內。
二、學(xué)院的專(zhuān)業(yè)設置
為了主動(dòng)適應上海和全國城市軌道交通發(fā)展的需要，加快城市軌道交通專(zhuān)業(yè)人才的培養，落實(shí)科教興國的偉大戰略，上海工程技術(shù)大學(xué)和上海地鐵運營(yíng)有限公司（現上海申通地鐵集團有限公司）充分發(fā)揮雙方優(yōu)勢，建立產(chǎn)學(xué)研合聯(lián)盟，共同成立上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院。學(xué)院現設有車(chē)輛工程（城市軌道交通車(chē)輛工程）、軌道交通信號與控制、交通運輸（城市軌道交通運營(yíng)管理）和交通工程4個(gè)本科專(zhuān)業(yè)和城市軌道交通技術(shù)（通信信號）、城市軌道交通運營(yíng)管理2個(gè)專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)。其中，車(chē)輛工程（城市軌道交通車(chē)輛工程）和軌道交通信號與控制、交通運輸（城市軌道交通運營(yíng)管理）3個(gè)本科專(zhuān)業(yè)分別為教育部第一批和第二批“卓越工程師培養計劃”試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)方向。
城市軌道交通車(chē)輛工程方向人才培養定位主要針對于城市軌道交通車(chē)輛，如地鐵、輕軌、有軌電車(chē)的運營(yíng)維護保障，現代故障診斷及檢修等領(lǐng)域，同時(shí)可延伸至整個(gè)軌道交通領(lǐng)域等，以適應社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展需要。本校城市軌道交通車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)與傳統的鐵道車(chē)輛專(zhuān)業(yè)人才培養定位有較大差異。面對蓬勃興起的有軌電車(chē)交通，需要在原有的地鐵車(chē)輛內容基礎上添加有軌電車(chē)新內容，使專(zhuān)業(yè)建設與社會(huì )發(fā)展保持同步，培養的學(xué)生將會(huì )有更多的就業(yè)空間，得到更好的發(fā)展。
三、車(chē)輛工程系實(shí)踐環(huán)節內容的更新
車(chē)輛工程課程體系共包括四大類(lèi)課程：數學(xué)與自然科學(xué)類(lèi)課程，工程基礎類(lèi)課程、專(zhuān)業(yè)基礎類(lèi)課程與專(zhuān)業(yè)類(lèi)課程，工程實(shí)踐與畢業(yè)設計，人文社會(huì )科學(xué)類(lèi)通識教育課程。實(shí)踐教學(xué)是整個(gè)大學(xué)教育中一個(gè)非常重要的環(huán)節，該專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐環(huán)節有多種形式，包括課內實(shí)驗、課程設計、認證實(shí)習、崗位實(shí)習、生產(chǎn)實(shí)習、見(jiàn)習實(shí)習、畢業(yè)設計等。相較于理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)內容更新更快，因此在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節加入有軌電車(chē)的內容更容易。
1.課程設計中引入有軌電車(chē)
修訂的《城市軌道交通車(chē)輛電氣設備課程設計》的教學(xué)大綱在教學(xué)目標、教學(xué)要求、教學(xué)內容諸多方面都進(jìn)行了梳理更新。
教學(xué)目標：以先修課程電氣制圖、數字電路、模擬電路、檢測與轉換技術(shù)、電力電子技術(shù)、車(chē)輛制動(dòng)、車(chē)輛牽引與控制等理論課程為基礎，讓學(xué)生掌握電氣控制系統的設計方法、電器元件和電氣控制線(xiàn)路的安裝過(guò)程、設計資料整理和電氣繪圖軟件的.使用方法。在此過(guò)程中培養從事城市軌道車(chē)輛電氣設計工作的整體觀(guān)念，通過(guò)較為完整的工程實(shí)踐基本訓練，為綜合素質(zhì)全面提高及增強工作適應能力打下堅實(shí)的基礎。
新加入課程設計題目有：有軌電車(chē)主回路過(guò)電壓檢測與故障示警電路設計，有軌電車(chē)牽引電路或輔助電路中溫度檢測與風(fēng)扇控制以及故障示警設計，有軌電車(chē)主回路電流檢測與過(guò)流故障處理方案設計，有軌電車(chē)牽引/制動(dòng)控制電路設計，有軌電車(chē)受電弓及高速斷路器控制電路設計，有軌電車(chē)車(chē)門(mén)控制電路設計。
有軌電車(chē)在運行過(guò)程中，由于站與站之間的距離較短，電車(chē)需要頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)，會(huì )產(chǎn)生大量的制動(dòng)能量。超級電容器作為一種新型的儲能裝置以其功率密度大、充放電時(shí)間迅速和循環(huán)壽命長(cháng)等特點(diǎn)完全符合有軌電車(chē)制動(dòng)能量回收裝置的要求而得到廣注。課題分析含車(chē)載超級電容的有軌電車(chē)運行系統的結構，設計一種適合有軌電車(chē)運行系統的非隔離式雙向DC/DC變換器。研究超級電容的建模方法，分析單體電容的串并聯(lián)均壓?jiǎn)?wèn)題，設計超級電容電流內環(huán)的控制策略。為了驗證控制策略和選擇參數的正確性，通過(guò)Matlab/Simulink對含車(chē)載超級電容的有軌電車(chē)運行系統進(jìn)行仿真建模。
2.有軌電車(chē)的交流永磁同步電機拖動(dòng)性能分析
同步永磁電機直接驅動(dòng)驅動(dòng)有軌電車(chē)，是當前最先進(jìn)的驅動(dòng)技術(shù)。使用同步永磁電機直接驅動(dòng)，轉向架無(wú)傳統的齒輪箱，體積小，傳動(dòng)效率高。電車(chē)的啟動(dòng)加速度快，而且運營(yíng)可靠，維護費用低。永磁同步電機通常采用磁場(chǎng)定向（field oriented control，FOC）控制算法實(shí)現最大效率控制。課題研究永磁同步電機在磁場(chǎng)定向控制下的制動(dòng)及拖動(dòng)原理，結合有軌電車(chē)驅動(dòng)系統（包括永磁同步電機、逆變器和超級電容）模型，計算能量消耗情況，根據現有的有軌電車(chē)電氣和機械耦合制動(dòng)方案，對比分析常用的并聯(lián)制動(dòng)控制和串聯(lián)制動(dòng)控制的優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)化有軌電車(chē)拖動(dòng)和制動(dòng)能量回饋控制策略。
四、結論
車(chē)輛工程系以實(shí)踐環(huán)節為插入點(diǎn)，率先在本科教學(xué)中引入有軌電車(chē)內容，培養社會(huì )急需人才，為學(xué)生開(kāi)辟了新的就業(yè)方向。學(xué)院建院十年來(lái)，在地鐵人才培養方面取得了輝煌的成績(jì)，有軌電車(chē)的興起，學(xué)院又面臨一個(gè)難得的發(fā)展機遇。學(xué)校如果在有軌電車(chē)師資培養、實(shí)驗裝備以及產(chǎn)學(xué)合作等方面給予更多的支持，城市軌道交通車(chē)輛工程系將得到更好的發(fā)展。
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