项目十 城市轨道交通车辆控制电路系统检修.pptx

城市轨道交通车辆检修城市轨道交通车辆检修项目十 城市轨道交通车辆控制电路系统检修 目录 控制电路系统概述1控制电路系统设备2控制电路系统设备检修31任务一 控制电路系统概述Part一、控制电路系统的作用一、控制电路系统的作用城轨车辆控制系统是列车和外围系统的接口，都通过无线方式与地面联网，以满足整个运营系统调控和旅信息服务的要求。城市轨道交通车辆上的各个设备，通过机械、电气、电磁、网络等联系，形成一个统一的整体，通过驾驶员操纵实现列车运行的控制，而对于装置有列车自动控制(ATC)系统的电动列车，还可实现城市轨道交通系统的列车自动驾驶（ATO）、列车自动保护(ATP)、列车自动监控（ATS）、列车通信控制(TCC）等全自动控制。城市轨道交通车辆电气控制系统主要由主牵引传动系统、牵引与制动控制系统、辅助供电系统和车门控制系统组成。一、控制电路系统的作用一、控制电路系统的作用城市轨道交通车辆控制原理示意图城市轨道交通车辆电气控制系统组成框图一、控制电路系统的作用一、控制电路系统的作用辅助供电系统为城轨车辆提供辅助供电，其主要为下列系统提供电源：为主传动系统提供通风冷却中压电源和控制通信低压电源；为制动系统的空气压缩机提供中压电源和控制通信低压电源；为全车提供客室正常照明、应急照明；为空调系统提供中压电源和控制通信低压电源；为列车的自动控制系统、通信及列车综合管理系统提供低压电源。牵引/制动控制系统是列车实现牵引和制动控制相关功能的控制电路系统，通过电气、器件的组合实现一定的逻辑功能。通过单元模块的控制程序运算，再经列车通信控制系统的实时响应，最终实现对列车的有效控制。车门控制系统关系到城市轨道交通车辆的运营安全。车门是乘客乘降必须接触的车辆部件，关系到乘客的人身安全。因此在城市轨道交通车辆中，将客室车门的状态直接与列车的运行状态相关联，通过列车信息显示系统，告知和提醒驾驶员所有乘客车门的状态，从而保证行车的安全。二、控制系统工作原理二、控制系统工作原理在轨道交通运输中，采用电动机械传动来满足车辆牵引的电气部分，称为电力牵引传动控制系统。城轨车辆的控制实际上是对牵引电机的控制。利用电机的可逆性原理完成车辆牵引和电制动工况的控制。城市轨道交通车辆单元车的总体控制2任务二 控制电路系统设备Part一、驾驶控制器一、驾驶控制器城轨车辆驾驶控制器是操纵控制电路的主令电器。通过控制城轨车辆控制电路中的电器来间接控制主电路和辅助电路中的电气设备，达到安全又方便控制城轨车辆启动、调速、转换运行方向和电气制动的目的。城轨车辆驾驶控制器为凸轮触点式控制器，安装在司机操纵台上，其结构组成如图10-4所示，有主控制手柄、方式一方向手柄、主控器钥匙、转换开关组、凸轮组、警惕开关等，而板操作部分有主控制手柄、方式/方向手柄、主控器钥匙。1主控制手柄 2方式方向手柄 3转换开关组 4凸轮组 5警惕开关一、驾驶控制器一、驾驶控制器1.主控制手柄主控制手柄有“0”位、“牵引”位、“制动”位、“紧急制动”位四个位置。（1）“0”位机械零位；（2）“牵引”位向前推动手柄（远离驾驶员），牵引给定值可无级输入，最前端位置为“100牵引位”；（3）“制动”位向内拉动手柄（拉向驾驶员），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”，快速制动位带有限位凹槽。一、驾驶控制器一、驾驶控制器2.方式方向手柄方式/方向手柄用于选择驾驶方向。它有“向前”“0”“后退”三个位置。运行方向必须在车辆运行前选择，并且到下一站前停车保持有效。（1）“ATC列车自动控制”位通过系统操作或手动控制向前运行。在制动位上通过操作主控制手柄，可摆脱”ATC”的指令进行制动；（2）“0”位置没有驾驶模式时被激活。（3）“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联锁。只有当主控制手柄在“0”位，方式/方向手柄才能进行向前或向后位置转换。只有选择好方向，即方式/方向手柄在非“0”位，主控制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的位置，则系统自动起动紧急制动。一、驾驶控制器一、驾驶控制器3.主控器钥匙主控器钥匙用于激活驾驶台，位于驾驶控制器的右上角，有0、1两个位置。“0”位置关闭位置，只能在此位置取出或插人钥匙。主控器钥匙置于“0”位时，主控器手柄和方式/方向手柄均被锁死，不能对其进行操作且都处于“0”位。非“0”位置激活驾驶台。驾驶员可进一步操作其他开关激活车辆。一旦主控制手柄和方式/方向手柄处于非“0”位，则主控器钥匙就会被锁死不能回零位。只有当主控制手柄和方式/方向手柄处于双“0”位时，主控器钥匙开关才能从“1”位移回“0”位。4.警惕开关警惕开关是位于主控制手柄上端的两个半圆头开关。正常工作时，驶员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惕开关，操纵主控制手柄，列车才能起动。若松开警惕开3s（在弹簧力作用下两个半圆头分开），列车立即进入紧急制动状态。5.电位器在主控制手柄底部连接一电位器，当主控制手柄由“0”位移向“牵引”或“制动”位时，输出0-20mA电流的驾驶员指令给控制电路。二、继电器二、继电器继电器是一种根据外界输入信号（电量或非电量）的变化，接通或断开小电流电路，以实现自动控制和保护功能的电器，继电器的分类方法有很多，按工作原理可分为电磁继电器、感应继电器、热继电器等；按输入信号性质可分为电流继电器、电压继电器、压力继电器等；按输出方式可分为有触点式继电器和无触点式继电器电气设备柜中的继电器二、继电器二、继电器1.结构原理以电磁式继电器为例，城轨车辆上应用的电流继电器、中间继电器和电压继电器均属于电磁式继电器。电磁式继电器的电磁机构就是测量机构，当输入量达到其动作参数要求时，就将转换为衔铁的吸合动作。它的触点是执行结构，当输入量达到动作参数要求时，它由原来的开断状态转变成闭合状态，并接通被其控制的电路，从而得到一个输出电压。当输入量由零增加到一定值（动作参数）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，即输出量由零跃变到最大值。衔铁吸合后，如果将输入量减小到一定值（释放参数）时，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，输出量由最大值下降到零。当 输入量继续减小时，输出量维持为零值。二、继电器二、继电器2.技术参数继电器的主要技术参数有：额定值、动作值、返回值、线圈消耗功率、触点接触电阻、绝缘电阻、触点负荷和寿命等。（1）额定值：指输入量的额定值及输出量的额定值。如额定电压、电流、额定气压等。（2）动作值：能使接点闭合的输人物理量中的最小值。有时也称整定值。（3）返回值：能使接点打开的输人物理量中的最大值。需要注意的是衔铁的释放值不一定是继电器的返回值（如常闭接点）。（4）返回系数：继电器的返回值 Xfh与动作值Xdz之比，称为返回系数，用 Kfh表示，即返回系数是继电器的重要参数之一对继电器来说一般Kfhl，Kfh越接近于1，继电器动作越灵敏，但抗干扰能力就差，所以返回系数也不完全是越高越好，对控制继电器来说，返回系数要求不高，对保护继电器要求有较高的返回系数。（5）动作值的调整继电器的动作值（或返回值）的调整，也称继电器参数的整定。对电磁继电器的整定，可通过改变反力弹簧和工作气隙来实现。对电子继电器来说，可改变比较环节的电位器的阻值等来实现。二、继电器二、继电器3.瞬动中间继电器D-U200 系列瞬动中间继电器接线图型号型号额定电压额定电压最小电压最小电压保持电压保持电压最大电压最大电压线圈电阻线圈电阻线圈额定电流线圈额定电流D-U204 110VDC 77VDC 11VDC 137.5VDC 5830 18.9mA额定功耗2.22W额定电压下的感应系数 L/R11ms 加电 8ms 放电吸合时间20ms释放时间18ms常开触点弹跳时间4ms常闭触点弹跳时间8ms二、继电器二、继电器表10-2中间继电器触点参数最大工作电流16A(200A,10ms)最大触点电流10A(AC1;IEC 947)最大开断电压250VDC,440VAC最小开断电压12V,10mA最大接触电阻15m最大切断容量110V 10A 直流(L/R15ms)230V 10A 交流(cos phi0.7)接触间隙0.8ms断开接点之间的绝缘2.5KV;50Hz;1min接触力200mN额定电流根据 IEC947（AC1），6Amps AC 电阻性规定的分断容量及寿命24VDC 1Amp L/R=0ms 电气寿命:550 万次110VDC 0.5Amp L/R=40ms 电气寿命:100 万次220V，50Hz 1Amp PF=1 电气寿命:350 万次二、继电器二、继电器绝缘强度4KV,50Hz,1min 极-极 IEC255-5 2.5KV,50Hz,1min 触点-线圈 IEC77绝缘等级C 级，380V，50Hz/450VDC，IEC255-5耐压脉冲5KV(1.2/50ms)振动10-150Hz 时为 2g IEC 571-1 50Hz 时为 5g IEC 77冲击50Hz 时为 5g IEC 77机械寿命30106 次最大开关频度1200 次/小时重量125g最高环境温度+70最低环境温度-40湿度90，允许短暂冷凝防护等级IP50二、继电器二、继电器B400系列瞬动继电器原理图和插针图二、继电器二、继电器表10-4中间继电器线圈数据继电器型号 额定电压 电压范围 额定功率 保持电压 开脱电压 线圈电阻B 400 115 EG 115VDC 77-144VDC 3.5W 60 11.5 4000表10-6中间继电器主要数据绝缘强度2000VAC,1min 接点-接点2600VAC,1min 接点线圈-底座绝缘电阻1000M(500VDC 时)重量450g最高环境温度+80最低环境温度-40湿度93RH，40，4 天盐雾5的 NaCl,35，4 天二、继电器二、继电器额定电流12A，10A(电阻性)接点电阻初始 5A 时最大为 10m 最终 10A 时最大为 40m分断能力及寿命（12Amps 电阻性）72VDC 时 3A,L/R=0ms 电气寿命：5，000，000 次 110VDC 时 1A,L/R=30ms 电气寿命：2，500，000 次 220VAC,50Hz 时 3A,PF=1 电气寿命：500，000 次最小接点导通性24VDC 时为 20Ma接点闭合时间常开闭合时间55ms 常闭闭合时间50ms接点开启时间常开开启时间15ms 常闭开启时间25ms中间继电器触点参数三、速度传感器三、速度传感器传感器是一种测量装置，它能感受相应的被测量，并按照一定规律转换成可用输出量（电量），以满足信息的传输、处理、储存、记录、显示和控制要求。速度传感器安装位置三、速度传感器三、速度传感器1.速度传感器的结构与工作原理磁电式传感器主要用于城轨车辆的速度检测。传感器的原理如图10-9所示。磁电式传感器的基本原理是利用电磁感应原理，将输入机械位移转换成线圈中的感应电动势输出，它不需要外加电源。速度传感器原理三、速度传感器三、速度传感器永久磁铁、感应线圈和外壳固定不动，齿轮安装在轮对轴端随轮轴一起旋转。当齿轮随轮轴旋转时，齿轮与软磁铁轭之间的气隙随之变化，从而导致气隙磁阻和穿过气隙的主磁通变化，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：式中n转速，单位为 r/min；N齿数，N=110。脉冲速度信号经脉冲整形放大后输出整齐的矩形波信号，并将此信号送到计数器，把频率转换成转速。速度传感器主要包括脉冲发生器、磁轮、密封件和外盖。速度传感器的磁轮使用螺钉固定在轴箱端盖上。带有电缆接线的脉冲发生器安装在速度传感器的盖上，脉冲发生器与磁轮之间存在小气隙，要求气隙范围在0.4-1.4mm之间。3任务三 控制电路系统设备检修Part一、驾驶控制器检修一、驾驶控制器检修（1）检查凸轮外表是否有磨损痕迹，如有就更换。对转轴经常进行清洁和润滑，表面应经常擦拭。（2）检查转换开关，测量转换开关触点阻值是否正常，大修中应更换所有的转换开关。（3）检查电位器工作情况，电位器电阻阻值在整个工作范围内变化应该是平滑的，对于阻值变化有跳动的电位器应予以更换，在大修中应更换电位器。（4）主接触器组装完成后，应检查各部件的联锁功能。同时还应检查在不同工作模式下相对应的转换开关工作是否正常。二、继电器检修二、继电器检修（1）检查线圈阻值：对于阻值过大的应予以更换。（2）检查触头电阻值：触头接触是否良好，直接关系到继电器控制的电路能否正常工作。如果接触电阻过大，通常会造成列车控制失灵故障，而且这类故障呈现无规律性。因此对于接触电阻过大的继电器应及时予以更换。三、传感器检修三、传感器检修传感器通常无需进行检修，但在日常维护中应对传感器接线端进行检查，必要时清洁、打磨接线端子以保证电缆与接线端子的接触良好。在进行较大修程作业时，如5年或10年修，应对传感器进行检测，通过对波形或数据的对比，了解传感器状态。对于波形发生畸变或者测量参数偏移较大的应予以更换。谢 谢 观 赏