城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)構成ppt課件

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城市軌道交通車輛電氣 1 城市軌道交通車輛電氣 課程的性質與作用 城市軌道交通車輛電氣 是城市軌道交通車輛專業(yè)的一門重要的核心專業(yè)課 是本專業(yè)核心能力的支撐 通過本課程的全面學習 熟練掌握車輛電氣控制系統(tǒng)構成 車輛牽引傳動系統(tǒng) 車輛牽引與制動控制系統(tǒng) 輔助供電系統(tǒng) 車輛車門控制系統(tǒng)及電動列車管理服務系統(tǒng) 能夠讀懂車輛電氣控制原理圖 具有對常見電氣故障進行分析 判斷和處理的能力 為從事城軌交通車輛檢修與駕駛 運用與管理工作打下堅實的基礎 也是取得中級職業(yè)技能證書的主要支撐課程之一 2 課程特點 以職業(yè)能力標準為依據(jù)整合課程內容 城市軌道交通車輛電氣 3 城軌電動列車駕駛員職業(yè)所需知識 技能 要求 1 識圖知識 電動列車車輛設備布置圖 電動列車車輛綜合線路圖 電動列車輔助系統(tǒng)原理圖 電動列車氣路系統(tǒng)原理圖2 電機知識3 電動列車車輛知識 車輛駕駛操作知識 車輛制動系統(tǒng)知識 車輛轉向架知識 車輛電力電子器件知識 車輛電氣機械控制知識 車輛故障判斷及應急處理知識4 法律規(guī)章知識 司機手冊 電動列車駕駛員規(guī)范化作業(yè)標準 相關電動列車檢查 運行 調試 故障處理與安全生產等規(guī)程規(guī)范 4 課程內容 城市軌道交通車輛電氣 5 課程考核 城市軌道交通車輛電氣 總評成績 100 平時成績占60 包括出勤情況 學習過程中的多次綜合作業(yè) 實踐練習等 期末考試成績占40 期末考試采用筆試閉卷的形式 6 項目一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)構成 基本任務 介紹城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)的組成及功能 系統(tǒng)主要電氣部件的結構原理 技術參數(shù) 功能作用 拓展任務 分析城市軌道交通車輛的運行工況 牽引力和制動力的形成 學習目標 熟悉城市軌道交通車輛電氣控制原理 掌握城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)的組成 會進行城市軌道車輛受力分析和列車運行工況分析 會分析牽引力和制動力的形成 了解空轉和滑行的形成 會進行車輛空轉和滑行的保護處理 掌握牽引動力裝置的結構和工作原理 掌握城市軌道交通車輛主要電器的結構原理 7 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 基本任務1 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 基本任務2 項目一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)構成 城市軌道交通車輛運行工況與受力分析 拓展任務 8 項目一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)構成 項目描述 圖1 1城市軌道交通車輛控制原理示意圖 9 項目描述 1 城市軌道交通車輛最根本的任務 運輸完成運輸任務的關鍵 車輛的運行速度及其控制控制系統(tǒng)作用 根據(jù)運營系統(tǒng)給出的命令對各功能子系統(tǒng)進行調控 控制系統(tǒng)類型 牽引控制 制動控制控制系統(tǒng)控制方法 數(shù)學模型化 傳統(tǒng)的PID調節(jié) 人工智能原理的各種控制方法 10 人機界面作用 駕駛員可隨時了解整個列車的運行狀態(tài)和各主要單元部件的工作狀態(tài) 必要時人工干預 人機界面組成 系統(tǒng)操作軟件 微機控制系統(tǒng) 總線控制電氣控制系統(tǒng)功能 實現(xiàn)列車自動駕駛系統(tǒng)ATO 列車自動控制系統(tǒng)ATC 列車自動保護系統(tǒng)ATP 列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS 列車通信控制TCC等全自動控制電氣控制系統(tǒng)組成 主牽引傳動系統(tǒng) 輔助電源系統(tǒng) 牽引 制動控制系統(tǒng) 車門控制系統(tǒng) 項目描述 2 11 項目一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)構成 項目描述 城市軌道交通車輛控制原理 圖1 1城市軌道交通車輛控制原理示意圖 動力電源電流由變電所送到接觸網(wǎng) 經受流器引流到車輛 電流經過車輛牽引傳動控制系統(tǒng)送入牽引電動機 牽引電動機驅動車輛運行 駕駛員通過操縱駕駛控制器改變牽引電動機的運行速度和運行方式 電流經過車輛輪對 鋼軌回到變電所 形成閉合回路 12 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 一 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)概述1 組成框圖 13 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 一 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)概述2 功能 主牽引傳動系統(tǒng) 主電路系統(tǒng) 是列車牽引動力和電制動力得以實現(xiàn)的載體 14 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 一 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)概述2 功能 輔助供電系統(tǒng) 提供輔助供電 15 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 一 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)概述2 功能 牽引 制動控制系統(tǒng) 列車實現(xiàn)牽引和制動控制相關功能的控制電路系統(tǒng) 16 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 一 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)概述2 功能 車門控制系統(tǒng) 通過列車信息顯示系統(tǒng) 告知和提醒駕駛員所有乘客車門的狀態(tài) 17 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 二 城市軌道交通車輛總體控制1 概念在軌道交通運輸中 采用電動機機械傳動來滿足車輛牽引的電氣部分 稱為電力牽引傳動控制系統(tǒng) 2 特點以牽引電動機作為控制對象 通過控制系統(tǒng)對電動機的速度和牽引力進行調節(jié) 以滿足車輛牽引和制動特性的要求 3 分類根據(jù)電動機形式的不同 控制系統(tǒng)分為兩類 直流牽引電動機的直流傳動控制系統(tǒng)交流牽引電動機的交流傳動控制系統(tǒng) 18 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 二 城市軌道交通車輛總體控制 圖1 4城市軌道交通車輛單元車的總體控制 19 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 二 城市軌道交通車輛總體控制 圖1 4城市軌道交通車輛單元車的總體控制 電機的可逆性原理 牽引工況 電動機 電制動工況 發(fā)電機 20 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 三 城市軌道交通車輛電氣部件與設備 圖1 5地鐵車輛的主要設備配置 PA箱 牽引和輔助逆變器箱 整合輔助逆變器 DC AC 的牽引箱 裝在C車 箱內一半是輔逆 一半是VVVF牽引逆變器 PH箱 高壓箱 整合高壓器的牽引箱 裝在B車 箱內一半是HSCB 高速斷路器 高速開關及高壓傳感器 一半是VVVF牽引逆變器 拖車 TC 動車 M 動車 M 21 三 城市軌道交通車輛電氣部件與設備 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 22 任務一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 列車編組 列車是不同類型的車輛通過兩個相對的同型號車鉤相聯(lián)而組成的車組 其中 B車和C車為固定搭配 若再與A車相聯(lián)則稱為一個單元 例如 六節(jié)編組的列車編組形式為 A B C B C A 八節(jié)編組的列車編組形式為 A B C B C B C A 全自動車鉤 半永久車鉤 半自動車鉤 三 城市軌道交通車輛電氣部件與設備 23 24 25 車底電器的懸掛 26 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)基礎 基本任務1 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 基本任務2 項目一城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)構成 城市軌道交通車輛運行工況與受力分析 拓展任務 城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 27 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 定義 牽引電器特點 工作環(huán)境和條件惡劣電器外形箱狀 28 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 受電弓 高速斷路器 主接觸器 線路濾波器 制動電阻器 平波電抗器 浪涌吸收器 接地裝置 29 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 一 受電弓 1 車輛的供電與受流 國家標準 DC1500V 接觸網(wǎng)DC750V 第三軌 供電方式 接觸網(wǎng)供電 受電弓接觸軌供電 集電靴 30 牽引網(wǎng) 由饋電線 接觸網(wǎng) 軌道回路及回流線組成的供電網(wǎng)絡稱為牽引網(wǎng) 從牽引變電所向接觸網(wǎng)輸送牽引電能的導線 用以供牽引電流返回牽引變電所的導線 列車行走時 利用走行軌作為牽引電流回流的電路 為便于檢修和縮小事故范圍 將接觸網(wǎng)分成若干段稱為電分段 經過電動列車的受電器向電動列車供給電能的導電網(wǎng) 主變電站 牽引變電站 饋電線 接觸網(wǎng) 鋼軌 回流線 電分段 接觸網(wǎng) 饋電線 主變電站 回流線 31 32 側摩式接觸軌 第三軌 33 動車轉向架側面都有受流器 直接搭在三軌上邊 中間扁六邊形 就是與三軌接觸的銅滑塊 34 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 一 受電弓 2 受電弓的結構組成 安裝位置 車體幾何中心點最近的車頂上部 類型 氣動弓和電動弓 工作方式 當受電弓升起時 弓與網(wǎng)接觸滑行 從接觸網(wǎng)受取電流 通過車頂母線傳送到車輛內部 母線 用高導電率的銅 鋁質材料制成 用以傳輸電能 具有匯集和分配電力能力的產品 35 36 受電弓的結構組成 圖1 6單臂受電弓的結構組成 基礎框架1 通過絕緣子3固定安裝在車頂 作為框架4 軸承 下部導桿等支承和安裝 框架4 包括下部支桿5 下部導桿6 上部支桿7和上部導桿8 采用高強度冷拔無縫管制作 高度止擋2 安裝在下部導桿側下方的基礎框架上 用以限制受電弓的最大升弓高度 弓頭 是弓與網(wǎng)相接觸的部分 由集流頭9 接觸帶10 轉軸 端角11和彈簧盒組成 升降弓裝置12 由傳動風缸 拉伸彈簧及氣路電磁閥組成 37 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 一 受電弓 3 受電弓的工作原理 圖1 7升弓風路示意圖 1 升弓過程 38 空氣過濾器 節(jié)流閥 先快后慢 39 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 一 受電弓 3 受電弓的工作原理 圖1 7降弓風路示意圖 2 降弓過程 快速降弓封路緩慢降弓封路 40 快排閥 快速降弓封路緩慢降弓封路 先快后慢 41 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 一 受電弓 3 受電弓的工作原理 3 緊急操作 當車輛有壓縮空氣 氣壓不足 可手動升弓 42 受電弓主要技術參數(shù)有電氣數(shù)據(jù) 機械參數(shù)及幾何尺寸參數(shù) 適用場合 某公司A型車受電弓 網(wǎng)壓DCl500V 4M2T編組 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 一 受電弓 4 受電弓的主要技術參數(shù) 43 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 受電弓 高速斷路器 主接觸器 線路濾波器 制動電阻器 平波電抗器 浪涌吸收器 接地裝置 高速斷路器 44 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 二 高速斷路器 高速斷路器 high speedcircuitbreakerHSCB 安裝位置 安裝在含有受流裝置車輛的底部高壓箱內 功能 正常狀態(tài)下通斷車輛主電路 在發(fā)生故障時執(zhí)行保護指令 切斷動力電源 45 46 HSCB為主斷路器 可在出現(xiàn)故障的情況下 斷開牽引鏈與電源的連接 防止牽引鏈免受內部或外部故障的影響 47 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 二 高速斷路器 1 HSCB的主要性能指標 1 機械響應時間 圖1 9高速斷路器機械響應時間與電流增長速率關系 從通過斷路器的電流達到動作值 到主觸頭打開的時間 電流增長率越大 機械響應時間越短 48 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 二 高速斷路器 1 HSCB的主要性能指標 2 分斷能力 圖1 10高速斷路器砍斷過程的電流 電壓波形 49 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 二 高速斷路器 2 HSCB的主要特點 1 對地有很高的絕緣等級 2 分斷能力強 響應時間短 3 不受氣候條件的影響 4 使用壽命長 5 易于維護 50 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 二 高速斷路器 3 HSCB的結構 圖1 11高速斷路器的結構外形 51 高速開關主要構件有 1 觸頭系統(tǒng) 2 滅弧機構 3 傳動機構 4 自由脫扣機構 5 最大電流釋入器 6 最小電壓釋入器 7 輔助開關 采用串封閉式導弧角 動 靜觸頭 上海地鐵車輛高速開關是雙極串聯(lián)形式 觸頭的接觸形式采用線接觸 接觸面大 磨損較小 制造方便 觸頭制成單獨成零件 便于更換 用來操縱主觸頭閉合 傳動形式 手動傳動電磁機構傳動 位于傳動機構與主觸頭之間 用來保證當電路發(fā)生短路時 傳動機構還起作用 高速開關能夠可靠地開斷電路 即過載時通過拉桿作用于自由脫扣機構而開斷 短路時直接撞擊鎖鉤開斷電路 用于聯(lián)鎖 指示 控制作用 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 52 HB 高速斷路器 箱 53 HB 高速斷路器 箱 54 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 二 高速斷路器 4 HSCB的工作原理 圖1 12高速斷路器的結構原理 55 圖1 11TSEl250 B I型高速開關結構原理 1 上接線端2 靜觸頭3 動觸頭4 動觸頭臂5 彈性連接板6 下界限端7 過載跳閘 S 裝置8 拉桿9 釋放鎖件10 轉換機構11 轉換軸12 短路快速跳閘 KS 銜鐵13 撞擊螺釘14 轉換桿15 滾軸17 短路快速跳閘拉桿18 19 滅弧板 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 4 HSCB的工作原理 56 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 5 HSCB的參數(shù) 57 BHB 母線高速斷路器 箱 BusbarHigh SpeedBreaker 58 BHB 母線高速斷路器 箱 59 BHB 母線高速斷路器 箱 60 BHB 母線高速斷路器 箱 61 BHB 母線高速斷路器 箱 62 BHB 母線高速斷路器 箱 63 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 受電弓 高速斷路器 主接觸器 線路濾波器 制動電阻器 平波電抗器 浪涌吸收器 接地裝置 主接觸器 64 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 三 主接觸器 一種用來頻繁接通和切斷主電路的自動切換電器 能遠距離自動控制 操作頻率高 通斷電流較大 65 牽引逆變器原理圖 K IC 電源輸入接觸器K CCC 預充電接觸器 66 2 電磁接觸器工作原理 a 接通過程 電磁圈未通電時 銜鐵在反力彈簧作用下保持在釋放位置 當電磁線圈得電后 鐵芯在電磁力作用下帶動驅動桿克服反力彈簧運動 動觸頭在驅動桿帶動下 觸頭上部與靜觸頭點接觸 隨著驅動桿繼續(xù)運動 觸頭上壓力不斷增加 動觸頭在靜觸頭上邊滾動邊滑動 進行研磨 一直到電磁力與反力彈簧力平衡止 接觸點移到觸頭下部 完成觸頭閉合 主接觸器進入工作狀態(tài) 同時輔助觸頭依靠驅動凹輪 同步打開或閉合 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 67 斷開的過程則相反 失電后 電磁力小時 反力彈簧起作用 主觸頭分斷 同時輔助觸頭的狀態(tài)也跟著變化 主觸頭閉合的研磨過程 將其表面的氧化物或臟物擦掉 減小接觸電阻 出頭斷開的反力可使觸頭分斷時所產生的電弧不致?lián)p壞正常接觸點 反力主要由彈簧力產生 通常是園柱螺旋彈簧 圓柱螺旋彈簧分為 拉伸彈簧 壓縮彈簧 b 斷開過程 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 68 3 BMS 15 06型直流電磁接觸器技術參數(shù) 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 69 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 受電弓 高速斷路器 主接觸器 線路濾波器 制動電阻器 平波電抗器 浪涌吸收器 接地裝置 線路濾波器 70 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 四 線路濾波器 包括線路濾波電抗器和電容器 安裝于主電路牽引變流器中 功能 濾平輸入電壓抑制過電壓抑制諧波電流限制故障電流 71 FL 濾波電抗器 箱 FilterReactor 72 FL 濾波電抗器 箱 73 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 受電弓 高速斷路器 主接觸器 線路濾波器 制動電阻器 平波電抗器 浪涌吸收器 接地裝置 制動電阻器 74 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 五 制動電阻器 1 功能 吸收發(fā)動機能量電能轉換為熱能散逸至大氣 圖1 13制動電阻器結構1 底面板2 電阻排3 絕緣板4 銅棒5 熱量顯示盒6 風道 75 要求 良好的熱容量 耐振動 防腐蝕 在高溫下不生成氧化層 特別要注意在正常使用周期內不斷裂 76 五 制動電阻器 車底制動電阻箱 作用 電阻制動時 制動電阻吸收未被消耗掉的電機發(fā)電能量 轉換為熱能散逸到大氣中去 77 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 受電弓 高速斷路器 主接觸器 線路濾波器 制動電阻器 平波電抗器 浪涌吸收器 接地裝置 平波電抗器 78 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 六 平波電抗器 帶鐵心的大電感 隔交通直應用 與牽引電動機支路串聯(lián) 減小電流脈動 79 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 受電弓 高速斷路器 主接觸器 線路濾波器 制動電阻器 平波電抗器 浪涌吸收器 接地裝置 浪涌吸收器 80 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 七 浪涌電壓吸收器 避雷器 作用 防止來自車輛外部過電壓 如雷擊 對車輛電氣設備的破壞 與被保護物并聯(lián)出現(xiàn)過電壓時放電 其外殼用硅橡膠材料或其它抗紫外線 不分解的絕緣材料制成 81 82 1 結構原理 浪涌吸收器安裝于B車車頂?shù)氖茈姽瓊?它包括一個火花間隙和一個非線性電阻 裝配于一個陶瓷殼內 正常電壓下火花間隙處于不通狀態(tài) 出現(xiàn)大氣過電壓時擊穿放電 將過電壓限制在一定水平 保護設備 當過電壓終止后 迅速恢復至正常狀態(tài) 擊穿電壓的幅值同擊穿時機的關系曲線稱為伏秒特性 要可靠保護用電設備 避雷器的伏秒特性應低于被保護絕緣的伏秒特性 即同一過電壓下避雷器應先擊穿 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 七 浪涌電壓吸收器 避雷器 83 2 浪涌吸收器主要技術參數(shù) 1 額定沖擊釋放電流 沖擊電流 持續(xù)釋放電流 短路電流 2 閥座電壓 沖擊釋放電壓 直流放電電壓 3 爬電距離 放電距離 4 特性曲線 3 浪涌吸收器主要技術參數(shù)舉例 使用車型 A型車 網(wǎng)壓DCl500V 84 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 受電弓 高速斷路器 主接觸器 線路濾波器 制動電阻器 平波電抗器 浪涌吸收器 接地裝置 接地裝置 85 一 主電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 八 接地裝置 為主電路提供回流通路 使電流經輪對到達鋼軌 構成完整的回路 防止電流通過軸承噪聲軸承內潤滑油層的電腐蝕 提高軸承的使用壽命 86 安裝位置 安裝于轉向架軸端 分別在A車轉向架的第2軸的右側和第3軸左側軸端各安裝了一個 分別在B車和C車的轉向架第1 3軸的左側軸端各安裝了一個 在第2 4軸的右側軸端各安裝了一個 接地裝置主要由接觸盤 碳刷架 彈簧支撐組成 87 二 控制電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 駕駛控制器 速度傳感器 繼電器 駕駛控制器 駕駛控制器裝置牽引控制系統(tǒng)電器列車自動控制系統(tǒng)電器等 控制電路電器 88 北京地鐵運營有限公司列車司機 廖明 89 二 控制電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 一 駕駛控制器 城軌車輛司機控制器為凸輪觸點式控制器 90 圖1 14司機控制器結構 駕駛控制器結構 91 駕駛控制器的結構 1 主控制手柄2 方式 方向手柄3 主控器鑰匙4 警惕開關5 電位器6 轉換開關組7 凸輪組 位于主控手柄的上端的兩個半圓頭開關 正常工作時 司機必須用大拇指將兩個半圓合攏 只有停車時才放開 人工駕駛時只有按下警惕開關 操作主控器手柄 列車才能啟動 若松開警惕開關3秒鐘 在彈簧作用下兩個半圓頭分開 列車立即進入緊急制動狀態(tài) 在主控手柄底部連接一電位器 當主控手柄由零位移向牽引或制動位時 輸出0 20mA電流的司機指令 給控制電路 一 駕駛控制器 92 1 主控制手柄 主控手柄有零位 牽引 制動 快速制動四個位置 0 位 機械零位 牽引 位 向前推動手柄 遠離司機 牽引給定值可無級輸入 最前端位置為 100 牽引位 制動 位 向內拉動手柄 拉向司機 制動給定值可無級輸入 在 100 制動位 有一阻滯 最里端位置為 緊急 快速 制動位 快速制動帶有限位凹槽 一 駕駛控制器 93 2 方式 方向手柄 方式方向手柄用于選擇駕駛方向 有向前 0 后退三個位置 運行方向必須在車輛運行前選擇 并且到下一站前保持有效 ATC 列車自動控制位 通過系統(tǒng)操作或手動控制向前運行 在制動位上通過操作主控器手柄 可擺脫 ATC 的指令進行制動 0 位置 沒有駕駛模式被激活 后退 位置 人工倒車模式 方式 方向手柄與主控制手柄間存在機械連鎖 只有當主控器手柄在 0 位 方式 方向手柄才進行向前或向后位置轉換 只有當選擇好方向 即方式 方向手柄在非零位 主控器手柄才可進行牽引或制動操作 一旦方式 方向手柄在非允許情況下改變了方向手柄的位置 則系統(tǒng)自動啟動緊急制動 一 駕駛控制器 94 3 主控器鑰匙 主控器鑰匙用于激活司機臺 有兩個位置 0 位置 關閉位置 只能在此位置取出或插入鑰匙 主控器鑰匙零位時 主控器手柄和方式 方向手柄被鎖死 不能操作且都處于零位 1 位置 激活司機臺 司機可進一步操作其它開關激活車輛 一旦主控器手柄和方式方向手柄處于非零位 則主控器鑰匙被鎖死不能回零位 只有當主控器手柄和方式 方向手柄雙零位時 主控器鑰匙開關才能從 1 位移回 0 位 一 駕駛控制器 95 二 控制電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 一 駕駛控制器 96 司機室司機臺 97 二 控制電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 駕駛控制器 速度傳感器 繼電器 速度傳感器 駕駛控制器裝置牽引控制系統(tǒng)電器列車自動控制系統(tǒng)電器等 控制電路電器 98 二 控制電路電器 二 速度傳感器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 速度傳感器安裝于車輛輪軸上 它提供控制系統(tǒng)信號的選取 轉換和傳輸 裝于城市軌道交通車輛上的速度傳感器要求性能可靠 精度要高 抗干擾性強 99 二 控制電路電器 二 速度傳感器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 GE ATC系統(tǒng)速度傳感器 GL 防滑速度傳感器 E 接地裝置 G 防空轉防滑行速度傳感器 E 接地裝置 速度傳感器 防滑速度傳感器 接地裝置 防空轉防滑速度傳感器 接地裝置 100 101 1 結構與工作原理 二 控制電路電器 二 速度傳感器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 作用 用于城市軌道交通列車的速度檢測 結構 脈沖發(fā)生器 磁輪 密封件 外蓋 工作原理 是磁電式傳感器 利用電磁感應原理 不需要外加電源 可將輸入機械位移轉換成線圈中的感應電勢輸出 圖1 19轉速傳感器原理圖 當齒輪隨車軸旋轉時 齒輪與軟磁鐵軛之間的氣隙隨之變化 從而導致氣隙磁阻和穿過氣隙的主磁通的變化 在線圈中感應出電動勢 設每轉一圈傳感器發(fā)出110個脈沖 其頻率為 f Nn 60Hz 式中 n 轉速 r min N 齒數(shù) 110 102 2 技術參數(shù) 二 速度傳感器 103 二 控制電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 駕駛控制器 速度傳感器 繼電器 繼電器 駕駛控制器裝置牽引控制系統(tǒng)電器列車自動控制系統(tǒng)電器等 控制電路電器 104 二 控制電路電器 三 繼電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 一位端一位側電氣柜 105 三 繼電器 定義 是一種根據(jù)外界輸入信號 電量或非電量 的變化 接通或斷開小電流電路 以實現(xiàn)自動控制和保護功能的電器 作用 主要用來反映各種控制信號 其觸點通常接在控制電路中 不直接控制主電路 特點 主要用來反映各種控制信號 其觸點通常接在控制電路中 不直接控制主電路 圖1 20電氣設備柜中的繼電器 106 繼電器構成 測量機構 執(zhí)行機構繼電器分類 按照工作原理分為 電磁繼電器 感應繼電器 熱繼電器等按輸入信號性質分 電流繼電器 電壓繼電器 壓力繼電器等按輸入信號性質分 有觸電 無觸點式 107 1 結構原理 電磁式繼電器的電磁機構就是測量機構 當輸入量達到其動作參數(shù)時 就將轉變?yōu)殂曡F的吸合動作 它的觸點是執(zhí)行結構 當輸入量達到動作參數(shù)時 它由原來的開斷狀態(tài)轉變成閉合狀態(tài) 并接通被其控制的電路 從而得到一個輸出電壓 繼電器的輸入量與輸出量的關系稱為繼電器的輸出一輸入特性 設輸入量X 輸出量為Y 當輸入量X由零增加到動作參數(shù)X動作時 銜鐵被吸合 使觸點閉合 接通被控電路 在輸出端有電壓輸出 即輸出量Y由零躍變到最大值Ymax 銜鐵吸合后 如果將輸入量X減小到釋放X釋放 使反作用力大于電磁吸力 銜鐵釋放 觸頭開斷 被控電路也斷開 輸出量由量大值Ymax下降到零 當輸入量X由X釋放繼續(xù)減小時 輸出量Y維持為零值 通常X動作遠大于X釋放 繼電器輸入量的釋放參數(shù)與動作數(shù)之比稱為返回系數(shù)K 即K為X釋放 X動作的比值 108 2 技術參數(shù)繼電器的主要特征參數(shù)有 額定電壓 吸合電壓 釋放電壓 吸合時間 釋放時間 線圈消耗功率 觸點接觸電阻 絕緣電阻 觸點負荷和壽命等 3 繼電器舉例上海地鐵一號線車輛主要使用SH系列繼電器 其命名為 109 三 輔助電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 主要包括 空氣壓縮機裝置 照明和空調等 城軌列車的每個單元 即A B和C車車頂上都安裝了兩個相同的空調裝置 A C 該空調裝置一般不能用來取曖 空調裝置把空氣吸入到安裝在車頂板上部的風道里 空氣在風道里按整車長度均勻分配 并通過安裝在車頂上的空氣隔柵吹入客室 A車除了有客室通風系統(tǒng) 還安裝了單獨的司機室通風單元 司機室通風單元與風道系統(tǒng)相連 由人工控制 新鮮空氣通過四個橫向的隔柵 新風入口 進入A C單元 與從客室來的循環(huán)空氣混合 循環(huán)空氣通過空調單元端部的返回入風口進入空調 混合空氣經處理后 經空氣分配風道強迫進入客室 110 三 輔助電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 空調裝置 圖1 19車輛空調系統(tǒng) 111 三 輔助電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 空調裝置 112 三 輔助電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 空調裝置 113 三 輔助電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 空調裝置 114 三 輔助電路電器 任務二城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)主要部件功能 空調裝置 115 客室空調送回風口分布圖 客室空調風道出口 116 空調機組的主要部件及其分布見下圖所示 117 作用 確保車內有一個舒適的環(huán)境溫度和濕度 即使室外的溫度和濕度很高 空調裝置也能夠給旅客提供充足的新鮮空氣 客室空調控制器 客室空調控制柜 空調壓縮機 空調蒸發(fā)風機 冷凝風機 蒸發(fā)器 118 1 空調系統(tǒng)結構組成 2個冷凝盤管 2個軸流風扇電機 即室外熱交換機 作用 將室外風機吸入的新鮮空氣經過盤管 實現(xiàn)內部制冷劑的冷凝 2個渦旋式壓縮機 吸入低溫的制冷劑將其壓縮為高溫高壓的制冷劑后送出 2個干燥過濾器 用以吸收制冷劑中的水分 同時過濾制冷劑中的雜質 避免制冷系統(tǒng)出現(xiàn)臟堵 1套蒸發(fā)器包括 1個帶有兩個熱力膨脹閥的蒸發(fā)器盤管 1套風扇及其驅動電機 1個壓力開關 1個供風溫度傳感器 1個空氣過濾器作用 將制冷劑與混合空氣進行熱交換 1個基于微處理器的溫度控制器控制板 通過數(shù)字輸入 輸出和MVB總線與車輛信息系統(tǒng)連接 用來報告故障 啟動命令 啟動授權和自檢測結果 119 2 空調系統(tǒng)的運行模式 通風 無制冷 預制冷 只有循環(huán)空氣 制冷 一般新鮮空氣模式 制冷 減少新鮮空氣模式 緊急通風 只有新鮮空氣 試驗模式 通常的三種 空調系統(tǒng)啟動時 預制冷模式自動啟動 一直保持到發(fā)出駕駛指令 在這期間沒有新風被送入客室 120 空調的控制 121 項目小結 1 城軌交通控制系統(tǒng)構成 主 輔 控 門控系統(tǒng)2 車輛運行傳動控制原理 能量轉換與力的傳遞3 車輛電氣部件的結構原理 122 實踐練習課上與課下結合 書面與實踐結合 基礎與綜合結合 課業(yè) 操作練習 1 在實訓室完成對城軌交通車輛電氣控制系統(tǒng)的認識和對其作用了解 2 通過模擬操作受電弓 了解受電弓的升弓和降弓氣路工作過程 根據(jù)受電弓圖片 標出受電弓各部件的名稱 說明其作用 3 根據(jù)自己對牽引的了解 畫出城軌車輛牽引系統(tǒng)能量轉換過程圖 書面練習 1 說明城市軌道交通車輛控制的原理 2 簡介城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)組成 3 以A型車為例 列表說明城市軌道交通地鐵車輛電氣設備布置 123 ThankYou 歡迎交流溝通 124