Page 77 - 捷運工程叢書 精進版 － 21 捷運電聯車實務

第五章 電聯車推進系統

1. 交流馬達無需使用整流子（Commutator）與碳刷（Brushes），因此構造較直流

馬達簡單堅固，且維修保養亦較容易。
2. 交流馬達因無碳刷與整流子接觸，可完全免除整流不良直流馬達之跳火（Flash

Over）現象，系統可靠度相對提高。
3. 就同一額定馬力而言，交流馬達較直流馬達為輕，因此可降低車重節省營運成本。
4. 交流馬達應用於電力煞車時，不受整流電壓之限制，理論上可獨力完成 100%

之煞車功能，無須借助於摩擦煞車。
5. 電力電子元件技術之進步，其耐電壓與耐電流的特性越來越好，切換頻率也越
來越高，降低高功率交流馬達換流器之成本。

6. 微處理機技術之進步，尤其是運算速度提高，使交流馬達許多相當複雜之控制
策略得以實現。
( 七 ) 電力煞車（Electrical Brake）

電聯車採交流感應馬達，電源頻率即為同步轉速，同步轉速感應轉子轉速，
當轉子轉速高於同步轉速，即產生負滑差、負轉矩，使轉子轉速降低，此為電力

煞車。推進換流器除了加速時可控制將直流電轉換成交流電供應交流馬達，減速
時亦可控制將電力煞車產生之電力轉換成直流電饋回第三軌（再生煞車）或經煞
車電阻（照片 5-1-7）以熱的形式消耗電能（動態煞車）。當電力煞車發生時，由

微處理機及推進換流器決定使用再生煞車或動態煞車，其因素如下：
1. 安全因素：再生電壓不超過第三軌供電範圍。

2. 經濟因素：在安全無慮情況下，儘可能使用再生煞車。
第三軌之正常供電範圍為 500 至 900VDC，以淡水線 301 型電聯車為例，電
聯車各組件之設計可承受供電範圍達 475 至 925VDC（輔助電力供電設備可達

950VDC），超過供電範圍時，電聯車保護裝置（線開關、保險絲等）跳脫，部分
電聯車牽引動力或輔助供電設備將停止運轉，故動態煞車須適時應用。當再生電
壓低於 870V、集電靴接觸第三軌、同一供電迴路有負載列車加速及再生電壓高於

第三軌電壓等四種狀況同時成立時，則再生電流饋回第三軌供給負載列車加速。
若再生電壓高於 870V（電壓已趨近高壓限制 900V），則控制電力煞車再生電流
之推進換流器電力電子開關（切換頻率 200Hz）部分時間導通，部分電力煞車再

生電流經此電力電子開關流向煞車電阻，若再生電壓高至 940V，則電力電子開關
全部時間導通，全部電力煞車再生電流流向煞車電阻；870V 至 940V 時，電力電

子開關導通時間成線性變化；電壓越小，安全性越高，電力電子開關導通時間越
少，大部分電力煞車再生電流可饋回第三軌供應其它負載列車，以達經濟原則；
電壓越大，危險性越高，電力電子開關導通時間越多，大部分電力煞車再生電流

可經煞車電阻以熱的形式消耗電能，以達安全原則。若再生電壓低於 870V 但集電

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