城轨车辆电气控制系统构成

城轨车辆电气控制系统构成城轨车辆电气控制系统构成第1页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制教材编写基础思绪城轨车辆电气控制系统构成第2页职业岗位一城市轨道交通电动列车驾驶员岗位二城轨交通车辆维修工工作岗位教学项目项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成岗位三城轨交通车辆检查工项目二城轨交通车辆主传动系统项目三城轨交通车辆控制系统项目四城轨交通车辆辅助供电系统项目五城轨交通车辆车门控制系统担当正线运营、站场调车及电动列车在检查、维修、调试等过程中列车操纵作业城轨车辆故障（电器部件、车门、电机、控制系统等）维修城轨车辆静态、动态试验车辆段编制维修计划岗位四车辆段调度项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制城轨电动列车驾驶员职业所需知识、技能、要求1.识图知识：电动列车车辆设备布置图、电动列车车辆综合线路图、电动列车辅助系统原理图、电动列车气路系统原理图2.电机知识3.电动列车车辆知识:车辆驾驶操作知识、车辆制动系统知识、车辆转向架知识、车辆电力电子器件知识、车辆电气机械控制知识、车辆故障判断及应急处理知识4.法律规章知识:《司机 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 》、《电动列车驾驶员 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化作业标准》、相关电动列车检验、运行、调试、故障处理与安全生产等规程规范。城轨车辆电气控制系统构成第3页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制项目一城市轨道交通车辆电气控制系统组成城轨车辆电气控制系统构成第4页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制学习目标1.项目描述2.拓展任务4.任务一城市轨道交通车辆电气控制系统基础描述任务二城市轨道交通车辆控制系统部件功效任务一城市轨道交通车辆控制系统部件功效学习任务3.城轨车辆电气控制系统构成第5页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制学习目标：1．掌握城市轨道交通车辆电气控制原理；2．掌握牵引与电制动控制原理；3．会进行城市轨道车辆受力和列车运行工况；4．掌握牵引力和制动力形成；5．了解空转和滑行形成，会进行车辆空转和滑行保护处理；6．掌握牵引动力装置结构和工作原理；7．了解城轨车辆电器结构原理。城轨车辆电气控制系统构成第6页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制实践练习：课上与课下结合、书面与实践结合、基础与综合结合（课业）操作练习：1）在实训室完成对城轨交通车辆电气控制系统认识和对其作用了解。2）经过模拟操作受电弓，了解受电弓升弓和降弓气路工作过程。依据受电弓图片，标出受电弓各部件名称，说明其作用。3）依据自己对牵引了解，画出城轨车辆牵引系统能量转换过程图。书面练习：1）说明城市轨道交通车辆控制原理。2）介绍城市轨道交通车辆电气控制系统组成。3）以A型车为例，列表说明城市轨道交通地铁车辆电气设备布置。城轨车辆电气控制系统构成第7页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制项目描述（1）：城市轨道交通车辆最根本任务：运输完成运输任务关键：车辆运行速度及其控制控制系统作用：依据运行系统给出命令对各功效子系统进行调控。控制系统类型:牵引控制、制动控制控制系统控制方法：数学模型化、传统PID调整、人工智能原理各种控制方法城轨车辆电气控制系统构成第8页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制人机界面作用：驾驶员可随时了解整个列车运行状态和各主要单元部件工作状态，必要时人工干预。人机界面组成：系统操作软件、微机控制系统、总线控制电气控制系统功效：实现列车自动驾驶系统ATO、列车自动控制系统ATC、列车自动保护系统ATP、列车自动监控系统ATS、列车通信控制TCC等全自动控制电气控制系统组成：主牵引传动系统、辅助电源系统、牵引/制动控制系统、车门控制系统项目描述（2）：城轨车辆电气控制系统构成第9页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制图1-1城市轨道交通车辆控制原理图城轨车辆电气控制系统构成第10页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制任务一城市轨道交通车辆电气控制系统基础描述一、城市轨道交通车辆电气控制系统概述主牵引传动系统辅助供电系统牵引制动控制系统车门控制系统城市轨道交通车辆电气控制系统学习任务城轨车辆电气控制系统构成第11页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制图1-2司机驾驶地铁车辆学习任务1城轨车辆电气控制系统构成第12页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制城轨车辆电气控制系统构成第13页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制二、城市轨道交通车辆总体控制电力牵引传动控制系统：定义：在轨道交通运输中，采取电动机传动来满足车辆牵引电气个别。控制对象：牵引电机作用：对电动机速度和牵引力进行调整分类：直流传动控制系统、交流传动控制系统工作原理：图1-3地铁单元车辆总体控制任务1城轨车辆电气控制系统构成第14页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制图1-3地铁单元车辆总体控制任务1任务1城轨车辆电气控制系统构成第15页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制三、城市轨道交通车辆电器部件与设备图1-4庞巴迪企业与长客生产地铁车辆主要设备配置拖车(TC)动车（M’）动车(M)任务1城轨车辆电气控制系统构成第16页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制车底电器悬挂任务1任务1城轨车辆电气控制系统构成第17页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制任务二城市轨道交通车辆控制系统主要部件功效城市轨道交通车辆控制系统部件普通称为牵引电器。定义：对城市轨道交通车辆以及其它牵引设备进行切换、检测、控制、保护和调整电器及装置。组成：主 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 电器、控制电路电器、辅助电路电器特点：外型呈平整箱状，且宽度小，安装时尽可能成列布置；结构方面要便于更换触头、弹簧和其它被磨损零件。操作次数频繁，零件机械与电气强度方面，要求有较大安全系数，同时必须确保有最大可靠性。城轨车辆电气控制系统构成第18页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制城轨车辆电气控制系统构成第19页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制牵引电器结构特点：螺钉连接应有弹簧垫圈和紧锁螺帽，接触器等运动重心落在支撑点上；计算绕组、选择绝缘 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 、润滑油要考虑温度改变；用电镀涂压方法来预防零件表面锈蚀；选择漏电间隙和绝缘距离时，应从可能最坏表面工作情况出发，确保牵引电器之间绝缘可靠。任务2城轨车辆电气控制系统构成第20页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（一）受电弓1.城轨交通车辆供电与受流地铁和轻轨速度不高，常采取直流供电。电压制式：发展趋向是IEC标准中600伏、750伏、1500伏中国国家标准《地铁直流供电系统》要求是:直流750伏（波动范围500～900伏）和直流1500伏（波动范围1000～1800伏）。供电形式：接触网供电、接触轨供电受流形式：接触网受流、第三轨受流一、主电路电器主要包含：受电弓、高速断路器、主接触器和牵引变流装置等。任务2城轨车辆电气控制系统构成第21页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制牵引网由馈电线、接触网、轨道回路及回流线组成供电网络称为牵引网从牵引变电所向接触网输送牵引电能导线用以供牵引电流返回牵引变电所导线列车行走时，利用走行轨作为牵引电流回流电路为便于检修和缩小事故范围，将接触网分成若干段称为电分段经过电动列车受电器向电动列车供给电能导电网主变电站牵引变电站馈电线接触网钢轨回流线电分段接触网馈电线主变电站回流线城轨车辆电气控制系统构成第22页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制城轨车辆电气控制系统构成第23页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制侧摩式接触轨（第三轨）城轨车辆电气控制系统构成第24页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制动车转向架侧面都有受流器，直接搭在三轨上边，中间扁六边形，就是与三轨接触铜滑块。城轨车辆电气控制系统构成第25页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2.受电弓结构组成受电弓:城市轨道交通车辆受流装置依据驱动动力分为:气动弓和电动弓1-基础框架2-高度止挡3-绝缘子4-框架5-下部支杆6-下部导杆7-上部支杆8-上部导杆9-集流头10-接触带11-端角12-升高和降低装置13-电流传送装置14-吊钩闭锁器图1-5单臂受电弓结构组成城轨车辆电气控制系统构成第26页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制3．受电弓工作原理受电弓靠滑动接触受流，是移动设备与固定供电装置之间连接步骤。受电弓受流性能基础要求是：集流头与接触网接触可靠，磨耗小；升降弓时对车顶设备不产生有害冲击；运行中受电弓动作轻巧，动态稳定性能好。受电弓提升依靠升弓弹簧完成；降弓是经过传动风缸内部降弓弹簧来实现；压缩空气在传动风缸充气及排气决定了受电弓升与降。（1）升弓过程：在列车及司机台激活情况下，按下副司机台受电弓升弓按钮，对应升弓电路工作，升弓电磁阀得电动作，打开风源至传动风缸通路，传动风缸充气，将内部降弓弹簧压缩，在升弓弹簧作用下克服本身重力升起。任务2城轨车辆电气控制系统构成第27页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制图1-6升弓风路示意图风路系统任务2城轨车辆电气控制系统构成第28页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（2）降弓过程a)快速降弓风路b)迟缓降弓风路图1-7降弓风路示意图任务2城轨车辆电气控制系统构成第29页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（3）紧急操作当车辆有压缩空气，但气压不足(低于3bar)时，受电弓也能够手动升弓。任务2使用B车车厢设备柜中脚踏泵，同时手动或电动控制电磁阀开通风路，人工踩压脚踏泵打风，至风压足以升起受电弓为止。城轨车辆电气控制系统构成第30页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制额定电压/VDCl500电压范围/VDCl000～1800额定电流/ADCl050最大开启电流(30s)/ADCl600最大停车电流/ADC460标准静接触压力/N120±10静压力调整范围/N100~140滑板单向运动在工作高度范围内压力差/N小于10滑板在工作高度范围内同一高度上，升与降压力差/N小于15运行速度（km／h）≤90传动装置压力/kPa额定550，最小/300，最大800主要尺寸（带绝缘子高度）/mm300（折叠高度300+10）最小/大工作高度/mm175（463）/（1600）最大升起高度/mm1700碳滑板长度/mm800（1050）弓头宽度/mm1550升/降弓时间/s升弓≤8，降弓≤7绝缘性能交流50Hz，5.75kV干闪络电压1min；交流50Hz，4.75kV湿闪络电压1min机械寿命15×103次受电弓总重（绝缘子除外）/kg200受电弓主要技术参数有电气数据、机械参数及几何尺寸参数。适用场所：某企业A型车受电弓，网压DCl500V，4M2T编组。4．受电弓主要技术参数任务2城轨车辆电气控制系统构成第31页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（二）高速断路器（HSCB）作用：在车辆发生故障时执行保护指令，切断动力电源。1．HSCB主要性能指标及特点主要性能指标有两个：机械响应时间、分断能力（1）断路器机械响应时间（Tm）：指从经过断路器电流到达动作值，到主触头打开时间。电流增加率越大，机械响应时间越长。图1-8高速断路器机械响应时间与电流增加速率关系任务2城轨车辆电气控制系统构成第32页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（2）分断能力在相同短路稳态电流情况下：电流增加率di／dt越大，则开断电流ίd越大，限制时间TL越短，总开关时间Ttot越短，I2d积分越大。图1-9高速断路器开断过程电流、电压波形任务2城轨车辆电气控制系统构成第33页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2.HSCB主要特点:任务2城轨车辆电气控制系统构成第34页（1）对地有很高的绝缘等级。（2）分断能力强，响应时间短。（3）不受气候条件的影响。（4）长使用寿命。（5）易于维护。项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制3．HSCB结构上海地铁1号线用AEG企业产TSEl250-B-I型高速开关，安装于B车上。主要包含：基架、短路快速跳闸装置（KS）、过载跳闸装置（S型）、合闸装置、灭弧栅。图1-10高速开关结构外形任务2城轨车辆电气控制系统构成第35页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制高速开关主要构件有：（1）触头系统（2）灭弧机构（3）传动机构（4）自由脱扣机构（5）最大电流释入器（6）最小电压释入器（7）辅助开关---采取串封闭式导弧角。-------动、静触头（上海地铁车辆高速开关是双极串联形式），触头接触形式采取线接触——接触面大、磨损较小、制造方便，触头制成单独成零件，便于更换。---------用来操纵主触头闭合。传动形式：手动传动电磁机构传动--------位于传动机构与主触头之间，用来确保当电路发生短路时，传动机构还起作用，高速开关能够可靠地开断电路。-----即过载时经过拉杆作用于自由脱扣机构而开断；短路时直接撞击锁钩开断电路。经过电磁机构作用，衔铁直接作用在锁钩上，使锁钩释放，在开断弹簧作用下开断电路，正常操作电压DC110伏，最低电压77伏。------------用于联锁、指示、控制作用。任务2城轨车辆电气控制系统构成第36页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制4.HSCB工作原理图1-11TSEl250-B-I型高速开关结构原理1-上接线端2-静触头3-动触头4-动触头臂5-弹性连接板6-下界限端7-过载跳闸（S）装置8-拉杆9-释放锁件10-转换机构11-转换轴12-短路快速跳闸（KS）衔铁13-撞击螺钉14-转换杆15-滚轴17-短路快速跳闸拉杆18、19-灭弧板任务2城轨车辆电气控制系统构成第37页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制5.高速断路器参数举例表类型电磁控制自然冷却单极直流断路器额定电压1500V+20%额定电流1250A短时允许电流1400A，2h；A，2min；3000A，20s；额定分断能力35kAKS—释放分断时间di/dt≥3KA/ms5ms机械反应时间2ms机械寿命0次控制电压DC110V电寿命1000次分断频率（1h）30次任务2城轨车辆电气控制系统构成第38页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（三）主接触器作用：用来频繁地接通和切断主电路自动切换电器。特点：能进行远距离自动控制，操作频率较高，通断电流较大。分类：按通断电路电流种类：直流接触器、交流接触器按主触头数目：单极接触器、多极接触器按主触头数目：电空接触器，电磁接触器任务2城轨车辆电气控制系统构成第39页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制城轨车辆电气控制系统构成第40页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制1.电磁接触器结构组成电磁机构：包含铁芯、带驱动杆螺旋线圈、盖板。主触头：用来通断电路，触头为球面镀银。灭弧装置：包含吹弧线圈、带电离栅灭弧罩辅助触头支架固定装置电离栅：将进入电弧分割成一系列短弧，然后使电弧加速冷却，吹弧线圈确保快速和有效灭弧。直流接触器 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 为模块结构，外壳材料阻燃、无毒、无环境污染。任务2城轨车辆电气控制系统构成第41页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2.电磁接触器工作原理a、接经过程：电磁圈未通电时，衔铁在反力弹簧作用下保持在释放位置。当电磁线圈得电后，铁芯在电磁力作用下带动驱动杆克服反力弹簧运动。动触头在驱动杆带动下，触头上部与静触头点接触，伴随驱动杆继续运动，触头上压力不停增加，动触头在静触头上边滚动边滑动，进行研磨，一直到电磁力与反力弹簧力平衡止，接触点移到触头下部，完成触头闭合，主接触器进入工作状态。同时辅助触头依靠驱动凹轮，同时打开或闭合。任务2城轨车辆电气控制系统构成第42页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制断开过程则相反，失电后，电磁力小时，反力弹簧起作用，主触头分断，同时辅助触头状态也跟着改变。主触头闭合研磨过程，将其表面氧化物或脏物擦掉，减小接触电阻。出头断开反力可使触头分断时所产生电弧不致损坏正常接触点。反力主要由弹簧力产生，通常是园柱螺旋弹簧。圆柱螺旋弹簧分为：拉伸弹簧、压缩弹簧b、断开过程任务2城轨车辆电气控制系统构成第43页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制3.BMS.15.06型直流电磁接触器技术参数额定电压/VDC1500最大工作电压/VDC1800额定绝缘电压/VDC1500额定电流/A600小时电流/A630短时电流(5S)/A800最大整断电流(15ms)/A2400闭合时间/ms约l00开断时间/ms约75机械寿命3×106次电寿命104次触头压力/N54~72控制电源/VDC110控制功率/W30任务2城轨车辆电气控制系统构成第44页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（四）线路滤波器线路滤波器：包含线路滤波电抗器和线路滤波电容器；位于主电路牵引变流器中。1．线路滤波器作用：（1）滤平输入电压。（2）抑制电网侧发生过电压降低其对逆变器影响。比如：变电所操作过电压、雷击过电压等。（3）抑制逆变器因换流引发尖峰过电压。（4）抑制电网侧传输到逆变器直流步骤谐波电流，抑制逆变器产生谐波电流对电网影响。（5）限制变流器故障电流。任务2城轨车辆电气控制系统构成第45页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2．线路滤波电抗器：作用：确保电感在任何电流值时均恒定。要求：采取空心线圈结构。电抗器电感量须与线路电容器电容量相匹配。谐振频率与信号系统调制频率有一定差值。网压DCl500V城轨车辆，逆变器容量在1000kVA以上系统，电感量普通为5～8mH。任务2城轨车辆电气控制系统构成第46页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制3．线路滤波电容器从功效上，因为它用于逆变系统直流步骤（DCLink），所以称作“支撑电容器”。从性质上，因为要求它能承受很大谐波电流，所以称作“直流脉冲电容器”。最大电流Imax最高达600A额定电压UN最高达6kV自感Lself≤40nH额定能量WN最高达18kJ介质损耗因数tanδ02×10最大峰值电流最高达10kA最大浪涌电流最高达100kA端子间直流试验电压UTT1.5UN,10s端子对外壳交流试验电压UTC2Ui+1000V,50Hz,10s（Ui为绝缘电压）自放电时间常数Ris·C≥10000s国外某企业支撑电容器系列产品主要参数举例表：任务2城轨车辆电气控制系统构成第47页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（五）制动电阻器任务2车底制动电阻箱作用:电阻制动时，制动电阻吸收未被消耗掉电机发电能量，转换为热能散逸到大气中去。城轨车辆电气控制系统构成第48页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制制动电阻器要求:良好热容量、耐振动、防腐蚀，在高温下不生成氧化层，尤其要注意在正常使用周期内不停裂。图1-12制动电阻器结构1-底面板2-电阻排3-绝缘板4-铜棒5-热量显示盒6-风道任务2城轨车辆电气控制系统构成第49页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制1．制动电阻器主要技术指标（1）电阻值：20℃时阻值与热态时阻值。（2）电阻材料：材质及温度系数。（3）功率：等效连续功率与短时最大功率。（4）最高工作温度：普通600℃左右（5）冷却：多数采取强迫风冷，少数采取自然风冷(列车走行风)（6）保护：过热、过流、失风(若用强迫风冷)保护、IP等级（电阻箱外观保护等级）任务2城轨车辆电气控制系统构成第50页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2．制动电阻器主要技术参数举例某企业A型车，网压DCl500V，4M2T编组。20℃时电阻值2×3.0Ω热态电阻2×3.5Ω材料AISI310S（不锈钢）短时功率2×750kW等效连续功率2×220kW冷却方法强迫风冷风量1.2m／s风压300Pa风机功率1.2kW、AC380V、50Hz最高工作温度600℃（电阻带处）任务2城轨车辆电气控制系统构成第51页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（六）平波电抗器平波电抗器是一个带铁心大电感。任务2城轨车辆电气控制系统构成第52页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（六）平波电抗器工作原理：利用电感元件隔交通直性质和电路楞次定律，在牵引电机支路串联平波电抗器后，当整流器输出脉动电流流过时，平波电抗器产生自感电势（）阻止电流改变。作用：减小、敷平电流脉动。选择：在一定整流电压下，先要求好整流电流脉动系数，然后计算出不一样负载下对应电感值，再选取适当平波电抗器。平波电抗器是一个带铁心大电感。任务2城轨车辆电气控制系统构成第53页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制电感Ld与整流电流Id关系Ld＝f（Id）应为一双曲函数（如图1-20所表示曲线1）；平波电抗器特征曲线：试验表明含有铁芯电抗器可使IdLd乘积近似常数，这么便使电流脉动系数近似不变（其特征曲线如1-20中曲线2）。任务2城轨车辆电气控制系统构成第54页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（七）接地装置1.功效：为主电路提供回流通路，使电流经轮对抵达钢轨，组成1500V完整电路。同时预防电流经过轴承造成电腐蚀，提升轴承使用寿命。2.安装：安装于转向架轴端，分别在A车转向架第2轴右侧和第3轴左侧轴端各安装了一个，分别在B车和C车转向架第1、3轴左侧轴端各安装了一个，在第2、4轴右侧轴端各安装了一个。任务2城轨车辆电气控制系统构成第55页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制3．接地装置外形与结构接地装置主要由接触盘、碳刷架、弹簧支撑组成。图1-13接地装置内部结构任务2城轨车辆电气控制系统构成第56页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制二、控制电路电器驾驶控制器装置牵引控制系统电器列车自动控制系统电器等主要包含下面分别介绍：驾驶控制器、速度传感器、继电器、浪涌吸收器城轨车辆电气控制系统构成第57页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（一）驾驶控制器城轨车辆司机控制器为凸轮触点式控制器。司机控制器及其相关位置任务2城轨车辆电气控制系统构成第58页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制凸轮组警觉开关转换开关组主控制手柄方式/方向手柄图1-14司机控制器结构任务2驾驶控制器结构城轨车辆电气控制系统构成第59页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制驾驶控制器结构：1.主控制手柄2.方式/方向手柄3.主控器钥匙4.警觉开关5.电位器6.转换开关组7.凸轮组位于主控手柄上端两个半圆头开关。正常工作时，司机必须用大拇指将两个半圆合拢，只有停车时才放开。人工驾驶时只有按下警觉开关，操作主控器手柄，列车才能开启。若松开警觉开关3秒钟（在弹簧作用下两个半圆头分开），列车马上进入紧急制动状态。--------在主控手柄底部连接一电位器，当主控手柄由零位移向牵引或制动位时，输出0-20mA电流司机指令，给控制电路。任务2城轨车辆电气控制系统构成第60页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制1.主控制手柄主控手柄有零位、牵引、制动、快速制动四个位置。“0”位————机械零位。“牵引”位——向前推进手柄（远离司机），牵引给定值可无级输入，最前端位置为“100%牵引位”。“制动”位——向内拉动手柄（拉向司机），制动给定值可无级输入，在“100%制动位”有一阻滞，最里端位置为“紧急（快速）制动位”，快速制动带有限位凹槽。任务2城轨车辆电气控制系统构成第61页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2.方式/方向手柄方式方向手柄用于选择驾驶方向，有向前、0、后退三个位置。运行方向必须在车辆运行前选择，而且到下一站前保持有效。“ATC”列车自动控制位：经过系统操作或手动控制向前运行。在制动位上经过操作主控器手柄，可摆脱“ATC”指令进行制动。“0”位置：没有驾驶模式被激活。“后退”位置：人工倒车模式。方式/方向手柄与主控制手柄间存在机械连锁。只有当主控器手柄在“0”位，方式/方向手柄才进行向前或向后位置转换。只有当选择好方向，即方式/方向手柄在非零位，主控器手柄才可进行牵引或制动操作。一旦方式/方向手柄在非允许情况下改变了方向手柄位置，则系统自动开启紧急制动。任务2城轨车辆电气控制系统构成第62页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制3.主控器钥匙主控器钥匙用于激活司机台，有两个位置：“0”位置：关闭位置，只能在此位置取出或插入钥匙。主控器钥匙零位时，主控器手柄和方式/方向手柄被锁死，不能操作且都处于零位。“1”位置：激活司机台。司机可深入操作其它开关激活车辆。一旦主控器手柄和方式方向手柄处于非零位，则主控器钥匙被锁死不能回零位。只有当主控器手柄和方式/方向手柄双零位时，主控器钥匙开关才能从“1”位移回“0”位。任务2城轨车辆电气控制系统构成第63页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（二）速度传感器速度传感器安装于车辆轮轴上，它提供控制系统信号选取，转换和传输。装于城市轨道交通车辆上速度传感器要求性能可靠、精度要高、抗干扰性强。图1-15车辆速度传感器布置速度传感器防滑速度传感器接地装置防空转防滑速度传感器接地装置任务2城轨车辆电气控制系统构成第64页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制1．速度传感器结构与工作原理作用：用于城市轨道交通列车速度检测。结构：脉冲发生器、磁轮、密封件、外盖。工作原理：是磁电式传感器，利用电磁感应原理，不需要外加电源，可将输入机械位移转换成线圈中感应电势输出。图1-16转速传感器原理图当齿轮随车轴旋转时，齿轮与软磁铁轭之间气隙随之改变，从而造成气隙磁阻和穿过气隙主磁通改变，在线圈中感应出电动势。设每转一圈传感器发出110个脉冲，其频率为：f=Nn/60Hz式中：n----转速（r／min）N----齿数（110）任务2城轨车辆电气控制系统构成第65页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2．技术参数工作电压(Ug)12V至20VDC信号输出电阻1KΩ轴出电压峰值≥UB–2.5V，低值≤0．6V负载电阻≥2．2KΩ静态输出电压7V±1V额定工作电压15VDC频率范围1HZ～5KHZ探头与磁轮间气隙0.90±5%mm工作环境温度–40℃～+80℃任务2城轨车辆电气控制系统构成第66页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制（三）继电器定义:是一个依据外界输入信号（电量或非电量）改变，接通或断开小电流电路，以实现自动控制和保护功效电器。作用：主要用来反应各种控制信号，其触点通常接在控制电路中，不直接控制主电路。特点：主要用来反应各种控制信号，其触点通常接在控制电路中，不直接控制主电路。图1-17电气设备柜中继电器任务2城轨车辆电气控制系统构成第67页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制继电器组成：测量机构、执行机构继电器分类：按照工作原理分为:电磁继电器、感应继电器、热继电器等按输入信号性质分:电流继电器、电压继电器、压力继电器等按输入信号性质分:有触电、无触点式任务2城轨车辆电气控制系统构成第68页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制1．结构原理：电磁式继电器电磁机构就是测量机构，当输入量到达其动作参数时，就将转变为衔铁吸合动作。它触点是执行结构，当输入量到达动作参数时，它由原来开断状态转变成闭合状态，并接通被其控制电路，从而得到一个输出电压。继电器输入量与输出量关系称为继电器输出一输入特征。设输入量X，输出量为Y，当输入量X由零增加到动作参数X动作时，衔铁被吸合，使触点闭合，接通被控电路，在输出端有电压输出，即输出量Y由零跃变到最大值Ymax。衔铁吸合后，假如将输入量X减小到释放X释放，使反作用力大于电磁吸力，衔铁释放，触头开断，被控电路也断开，输出量由量大值Ymax下降到零。当输入量X由X释放继续减小时，输出量Y维持为零值。通常X动作远大于X释放。继电器输入量释放参数与动作数之比称为返回系数K，即K为X释放／X动作比值。任务2城轨车辆电气控制系统构成第69页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2．技术参数继电器主要特征参数有:额定电压、吸合电压、释放电压，吸合时间、释放时间，线圈消耗功率，触点接触电阻、绝缘电阻，触点负荷和寿命等。型号线圈电压触点分配SH04.22EDC110V二常开、二常闭SH04.40EDC110V四常开SH8.44EDC110V四常开、四常闭SH8.62EDC110V六常开、二常闭SH8.80EDC110V八常开SH8.53EDC110V五常开、三常闭3．继电器举例上海地铁一号线车辆主要使用SH系列继电器。其命名为：任务2城轨车辆电气控制系统构成第70页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制作用：浪涌吸收器用于预防来自城市轨道交通车辆外部过电压（如雷击等）对车辆电气设备破坏。其外壳用硅橡胶材料或其它抗紫外线、不分解绝缘材料制成。（四）浪涌吸收器（避雷器）图1-18浪涌吸收器任务2城轨车辆电气控制系统构成第71页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制1．结构原理浪涌吸收器安装于B车车顶受电弓侧。它包含一个火花间隙和一个非线性电阻，装配于一个陶瓷壳内。正常电压下火花间隙处于不通状态，出现大气过电压时击穿放电。将过电压限制在一定水平，保护设备。当过电压终止后，快速恢复至正常状态。击穿电压幅值同击穿时机关系曲线称为伏秒特征。要可靠保护用电设备，避雷器伏秒特征应低于被保护绝缘伏秒特征，即同一过电压下避雷器应先击穿。任务2城轨车辆电气控制系统构成第72页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2．浪涌吸收器主要技术参数（1）额定冲击释放电流、冲击电流、连续释放电流、短路电流；（2）阀座电压、冲击释放电压、直流放电电压；（3）爬电距离、放电距离；（4）特征曲线。标称电压/VDCl500最大电压/VDC额定冲击释放电流/kA10冲击电流/kA100短路电流/kA20阀座电压/kV7.1爬电距离/5mm163．浪涌吸收器主要技术参数举例（使用车型：A型车，网压DCl500V）任务2城轨车辆电气控制系统构成第73页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制三、辅助电路电器主要包含：空气压缩机装置、照明和空调等。城轨列车每个单元，即A、B和C车车顶上都安装了两个相同空调装置（A/C），该空调装置普通不能用来取暧。空调装置把空气吸入到安装在车顶板上部风道里，空气在风道里按整车长度均匀分配，并经过安装在车顶上空气隔栅吹入客室。A车除了有客室通风系统，还安装了单独司机室通风单元，司机室通风单元与风道系统相连，由人工控制。新鲜空气经过四个横向隔栅（新风入口）进入A/C单元，与从客室来循环空气混合。循环空气经过空调单元端部返回入风口进入空调。混合空气经处理后，经空气分配风道强迫进入客室。任务2城轨车辆电气控制系统构成第74页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制图1-19车辆空调系统任务2城轨车辆电气控制系统构成第75页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制客室空调送回风口分布图客室空调风道出口城轨车辆电气控制系统构成第76页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制空调机组主要部件及其分布见下列图所表示：城轨车辆电气控制系统构成第77页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制任务2客室空调控制器客室空调控制柜作用：确保车内有一个舒适环境温度和湿度，即使室外温度和湿度很高，空调装置也能够给旅客提供充分新鲜空气。空调压缩机空调蒸发风机冷凝风机蒸发器城轨车辆电气控制系统构成第78页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制1.空调系统结构组成2个冷凝盘管、2个轴流风扇电机（即室外热交换机）作用：将室外风机吸入新鲜空气经过盘管，实现内部制冷剂冷凝；2个涡旋式压缩机：吸入低温制冷剂将其压缩为高温高压制冷剂后送出；2个干燥过滤器：用以吸收制冷剂中水分，同时过滤制冷剂中杂质，避免制冷系统出现脏堵；1套蒸发器包含：1个带有两个热力膨胀阀蒸发器盘管、1套风扇及其驱动电机、1个压力开关、1个供风温度传感器、1个空气过滤器作用：将制冷剂与混合空气进行热交换。1个基于微处理器温度控制器控制板：经过数字输入/输出和MVB总线与车辆信息系统连接，用来汇报故障，开启命令，开启授权和自检测结果。任务2城轨车辆电气控制系统构成第79页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制2.空调系统运行模式⑴通风（无制冷）⑵预制冷（只有循环空气）⑶制冷--普通新鲜空气模式⑷制冷--降低新鲜空气模式⑸紧急通风（只有新鲜空气）⑹试验模式通常三种-----空调系统开启时，预制冷模式自动开启，一直保持到发出驾驶指令，在这期间没有新风被送入客室。来自客室循环空气和吸入新鲜空气混合后，经过对应空气调整风门进入蒸发器模块，被风扇强迫吹过蒸发器盘管，利用制冷剂，空气热量被翅片吸收，使温度下降后即冷却空气送入客室。能够在每辆车控制板上选择。空调系统一开启，就开始系列试验，检验系统正常工作。-------------车载供电系统故障时，例:假如车载380VAC供电系统故障，空调无法使用。为了保持向客室内供给新鲜空气，地板下一个静止逆变器开启，由蓄电池供电，供风风扇工作，同时循环空气盖被关闭，只允许外部空气供向车内。--任务2城轨车辆电气控制系统构成第80页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制空调控制城轨车辆电气控制系统构成第81页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制城轨车辆电气控制系统构成第82页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制项目小结1.城轨交通控制系统组成：主、辅、控、门控系统2.车辆运行传动控制原理：能量转换与力传递3.车辆电气部件结构原理城轨车辆电气控制系统构成第83页项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成城市轨道交通车辆电气控制ThankYou!欢迎交流沟通！编辑；丁太生城轨车辆电气控制系统构成第84页城市轨道交通车辆电气控制