《电空制动原理》PPT课件.ppt

《《电空制动原理》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《电空制动原理》PPT课件.ppt（74页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第四章第四章 电空制动控制原理电空制动控制原理本章内容第一节 空气制动力控制第二节 模拟型EP阀及其控制第四节 中继阀第三节 开关型EP阀及其控制第一节第一节 空气制动力控制空气制动力控制n制动控制系统与指令方式相适应制动控制系统与指令方式相适应1 1、自动空气制动机以制动管减压量作为指、自动空气制动机以制动管减压量作为指令令 对应的制动控制部分，只能采用能够感对应的制动控制部分，只能采用能够感受空气压力差的制动阀受空气压力差的制动阀2 2、采用电气指令方式的制动控制系统，只、采用电气指令方式的制动控制系统，只能采用能够识别电气信号的控制装置能采用能够识别电气信号的控制装置一、制动控制的要求一

2、、制动控制的要求1 1、制动性能要求、制动性能要求（1 1）满足轨道的制动距离要求）满足轨道的制动距离要求（2 2）满足规定的减速度要求）满足规定的减速度要求2 2、动态性能要求、动态性能要求（1 1）满足制动力上升时间的要求）满足制动力上升时间的要求（2 2）满足制动平稳性要求）满足制动平稳性要求各车制动力同步上升，电制动与空气制动各车制动力同步上升，电制动与空气制动转换或协同要平滑转换或协同要平滑3 3、制动精度要求、制动精度要求（1 1）制动距离精度）制动距离精度（2 2）制动减速度精度）制动减速度精度（3 3）速度控制精度）速度控制精度二、制动控制系统二、制动控制系统1 1、按电气指令

3、式类型分、按电气指令式类型分数字指令模式、模拟指令模式数字指令模式、模拟指令模式2 2、按制动控制装置类型分、按制动控制装置类型分电磁控制制动机、气压控制型系统、电气电磁控制制动机、气压控制型系统、电气控制型系统控制型系统（1 1）电磁控制制动机：只适用于仅有空气）电磁控制制动机：只适用于仅有空气制动方式的制动系统中，用电磁阀控制制动方式的制动系统中，用电磁阀控制给制动缸施加空气压力给制动缸施加空气压力（2 2）气压控制型系统和电气控制型系统适）气压控制型系统和电气控制型系统适用于既有空气制动又有电气制动方式的用于既有空气制动又有电气制动方式的制动系统中，能够方便的进行电气制动制动系统中，能够

4、方便的进行电气制动与空气制动的制动力协调与空气制动的制动力协调在气压控制型的系统中靠气压和阀进行协在气压控制型的系统中靠气压和阀进行协调配合调配合在电气控制型的系统中靠电气进行协调配在电气控制型的系统中靠电气进行协调配合合目前动车组的制动控制系统大多采用电气目前动车组的制动控制系统大多采用电气控制型系统，由于采用计算机，所以也控制型系统，由于采用计算机，所以也叫微机控制型叫微机控制型3 3、直通式电空制动系统、直通式电空制动系统电气指令制动控制系统按其对空气制动控电气指令制动控制系统按其对空气制动控制方式的不同，分为自动式和直通式制方式的不同，分为自动式和直通式n自动式：在自动空气制动机的基础

5、上增自动式：在自动空气制动机的基础上增加了电气指令控制系统对列车管压力的加了电气指令控制系统对列车管压力的控制，通过同时对各车辆的列车管的减控制，通过同时对各车辆的列车管的减压增压，使各车辆的三通阀同时使用，压增压，使各车辆的三通阀同时使用，加快列车整体的制动及缓解速度，提高加快列车整体的制动及缓解速度，提高了自动空气制动机的性能。了自动空气制动机的性能。n直通式：采用电信号来传递制动和缓解直通式：采用电信号来传递制动和缓解指令的直通空气制动系统。指令的直通空气制动系统。n司机通过电气指令控制装置对个车辆的司机通过电气指令控制装置对个车辆的制动信号管的压力空气进行控制，用该制动信号管的压力空气

6、进行控制，用该制动管的压力使各中继阀工作，最终获制动管的压力使各中继阀工作，最终获得制动管压力。得制动管压力。直通式特点：直通式特点：优点：响应快、一致性好、控制方便优点：响应快、一致性好、控制方便缺点：一旦人车分离，列车就失去了制动缺点：一旦人车分离，列车就失去了制动能力。能力。为了克服缺点，一般与自动制动机好座位为了克服缺点，一般与自动制动机好座位紧急制动控制用的常带电的电路环线并紧急制动控制用的常带电的电路环线并用，如果发生列车非正常分离，电路环用，如果发生列车非正常分离，电路环线断线失电，各车紧急制动电磁阀失电线断线失电，各车紧急制动电磁阀失电引起紧急制动停车引起紧急制动停车n三、制动

7、力的控制三、制动力的控制1 1、制动力的计算、制动力的计算制动力控制的前提是列车具有统一的制动制动力控制的前提是列车具有统一的制动减速度减速度列车制动力与减速度的关系表达式为：为了保证动车组编组中具有不同重量的各为了保证动车组编组中具有不同重量的各车的减速度一致，应该？车的减速度一致，应该？质量大的车制动力也相应要大质量大的车制动力也相应要大质量小的车制动力也相应要小质量小的车制动力也相应要小2 2、制动力的控制方法、制动力的控制方法动力制动动力制动-通过牵引变流器控制再生制通过牵引变流器控制再生制动电流来得到所需的制动力动电流来得到所需的制动力空气制动空气制动-通过电空制动的计算机计算通过电

8、空制动的计算机计算并控制的并控制的n在制动装置的设计阶段，要采用反向计在制动装置的设计阶段，要采用反向计算，即根据基础制动装置产生的制动力，算，即根据基础制动装置产生的制动力，结合制动力是实算法采用的闸瓦的压力结合制动力是实算法采用的闸瓦的压力和摩擦系统、平均作用半径、车轮滚动和摩擦系统、平均作用半径、车轮滚动圆半径、传动效率等参数，反算出制动圆半径、传动效率等参数，反算出制动缸空气压力缸空气压力n根据制动缸空气压力（简称根据制动缸空气压力（简称BCBC压力），压力），反推出电空转换阀（反推出电空转换阀（EPEP阀）的控制电量阀）的控制电量（反应制动力大小的模拟量或数字量）（反应制动力大小的模

9、拟量或数字量）n由此也就形成了因由此也就形成了因EPEP阀控制方式不同而阀控制方式不同而对应的控制模式：模拟型对应的控制模式：模拟型EPEP阀、开关式阀、开关式EPEP阀阀n在实车施行制动的过程中，制动控制计在实车施行制动的过程中，制动控制计算机则进行正向计算算机则进行正向计算n根据制动指令对应的制动减速度、列车根据制动指令对应的制动减速度、列车当前车速和重量，计算出制动力大小，当前车速和重量，计算出制动力大小，然后进行电制动和空气制动的分配。然后进行电制动和空气制动的分配。n根据电制动优先原则，发出电制动请求根据电制动优先原则，发出电制动请求指令，根据电制动力的反馈，决定空气指令，根据电制动

10、力的反馈，决定空气制动力制动力3 3、控制系统模式、控制系统模式（1 1）恒制动率模式）恒制动率模式无论空载、满员、超员，都保证列车在同无论空载、满员、超员，都保证列车在同一速度下的减速度与司机制动控制器手一速度下的减速度与司机制动控制器手柄的位置的对应关系不变柄的位置的对应关系不变 。恒功率制动控制常作成开环控制，指根据恒功率制动控制常作成开环控制，指根据制动减速的形成控制量即制动力。制动减速的形成控制量即制动力。n由于制动控制计算机的传感器采样、计由于制动控制计算机的传感器采样、计算和控制周期很短，对设计和调试完善算和控制周期很短，对设计和调试完善的制动控制系统，计算机不断地更新制的制动控

11、制系统，计算机不断地更新制动力，并不会有大的误差。动力，并不会有大的误差。n（2 2）空气制动延后控制）空气制动延后控制操纵制动时，总是先用电气再生制动，制操纵制动时，总是先用电气再生制动，制动力不足时再用空气制动补充动力不足时再用空气制动补充两种策略两种策略1 1）空气制动延后）空气制动延后等磨耗控制等磨耗控制拖车空气制动与动车空气制动均匀补充的拖车空气制动与动车空气制动均匀补充的控制策略控制策略2 2）空气制动延后）空气制动延后拖车空气制动优先补拖车空气制动优先补充控制充控制在需要空气制动作补充时，拖车空气制动在需要空气制动作补充时，拖车空气制动优先补充，拖车空气制动全部发挥后，优先补充，

12、拖车空气制动全部发挥后，若制动力不足，则由动车空气制动连续若制动力不足，则由动车空气制动连续补充补充n4 4、制动力调整与定速模式、制动力调整与定速模式列车制动力由司机控制器的操纵位置决定，列车制动力由司机控制器的操纵位置决定，在定速模式下，制动力是否是不变的呢在定速模式下，制动力是否是不变的呢？制动力由司机制动控制器的操纵位置决定制动力由司机制动控制器的操纵位置决定在列车运行定速模式（目标速度模式），在列车运行定速模式（目标速度模式），为维持列车稳定的运行速度，牵引控制为维持列车稳定的运行速度，牵引控制单元和制动控制单元交替产生牵引力或单元和制动控制单元交替产生牵引力或制动力，以适应线路阻力

13、的变化制动力，以适应线路阻力的变化这时的制动力控制指令由列车控制网络的这时的制动力控制指令由列车控制网络的控制计算机发出，经网络传输，由牵引控制计算机发出，经网络传输，由牵引控制单元和制动控制单元根据指令执行控制单元和制动控制单元根据指令执行5 5、制动力的调整和停车位置控制、制动力的调整和停车位置控制动车门停止位置与安全门或屏蔽门的精确动车门停止位置与安全门或屏蔽门的精确对位对位四、制动控制单元四、制动控制单元BCUBrake Control UnitBCUBrake Control Unit制动控制单元制动控制单元制动控制装置的组成制动控制装置的组成制动控制装置的作用制动控制装置的作用制动

14、控制装置：制动控制装置：制动控制器、空气制动上所需的各种阀门制动控制器、空气制动上所需的各种阀门及风缸及风缸制动控制装置进行下述制动作用的控制：制动控制装置进行下述制动作用的控制：常用制动、快速制动、紧急制动、耐雪常用制动、快速制动、紧急制动、耐雪制动制动常用制动及快速制动控制常用制动及快速制动控制制动控制器接受光纤及硬导线发来的常用制动控制器接受光纤及硬导线发来的常用制动或快速制动指令，接合运行速度、制动或快速制动指令，接合运行速度、空气弹簧压力、再生制动力等各项因素，空气弹簧压力、再生制动力等各项因素，算出空气制动力，然后输出控制电流算出空气制动力，然后输出控制电流紧急制动控制紧急制动控制

15、紧急电磁阀立即发出动作把紧急制动控制紧急电磁阀立即发出动作把紧急制动控制风压宋到中继阀，在中继阀放大后，使风压宋到中继阀，在中继阀放大后，使压力空气送到制动缸压力空气送到制动缸第二节第二节 模拟型模拟型EPEP阀及其控制阀及其控制模拟型模拟型EPEP电空变换阀属于控制阀的一种电空变换阀属于控制阀的一种作用：把制动控制器作用：把制动控制器BCUBCU发来的对应制动力发来的对应制动力的电流指令变换为空气压力。的电流指令变换为空气压力。控制效果：空气压力能连续且无级地变化控制效果：空气压力能连续且无级地变化后续：该压力作为控制信号控制中继阀的后续：该压力作为控制信号控制中继阀的供风、排气的工作空气压

16、力。供风、排气的工作空气压力。EP阀n由电磁铁部、供气部、排气部构成由电磁铁部、供气部、排气部构成原理：原理：电流通过电磁铁线圈时产生吸引力打开供电流通过电磁铁线圈时产生吸引力打开供气阀，而供给压力。气阀，而供给压力。只要改变电流通道电磁铁线圈的电流大小，只要改变电流通道电磁铁线圈的电流大小，就能控制电磁阀吸引力的大小，进而可就能控制电磁阀吸引力的大小，进而可以任意设定空气压力以任意设定空气压力动画一、模拟型EP阀作用原理模拟型模拟型EP阀是一种专用电磁阀，组成部分阀是一种专用电磁阀，组成部分见见4-1制动位、保压位、缓解位制动位、保压位、缓解位制动、保压位接收到电气指令接收到电气指令电磁阀励

17、磁电磁阀励磁柱塞动作使排气活塞上升柱塞动作使排气活塞上升供排气阀接触排气阀座而关闭排气孔供排气阀接触排气阀座而关闭排气孔以压力上顶供排气阀以压力上顶供排气阀从供气管路从供气管路a a输送来的空气流到中继阀输送来的空气流到中继阀管路管路b b，成为中继阀的预控压力，成为中继阀的预控压力同时压力空气流入到橡胶膜板上面腔同时压力空气流入到橡胶膜板上面腔室，将达到电气指令所需的压力室，将达到电气指令所需的压力模板及排气活塞被它压下，供排气阀模板及排气活塞被它压下，供排气阀也同时下降，接触到排气阀座，而关也同时下降，接触到排气阀座，而关闭供气通路，达到平衡位置闭供气通路，达到平衡位置管路a管路b排气口缓

18、解位：阶段缓解、一次缓解阶段缓解：指令电流下降，电阶段缓解：指令电流下降，电磁阀的输出力小于膜板承受力，磁阀的输出力小于膜板承受力，下压排气活塞，与供排气阀脱下压排气活塞，与供排气阀脱离，中继阀管离，中继阀管b b的空气经排气活的空气经排气活塞通路排到大气。平衡腔的压塞通路排到大气。平衡腔的压力降低到等于指令电流对应的力降低到等于指令电流对应的压力，排气阀座落到供排气阀，压力，排气阀座落到供排气阀，使排气管路关闭，重新回到平使排气管路关闭，重新回到平衡位置衡位置n一次缓解：指令电流一次缓解：指令电流归零，电磁阀的输出归零，电磁阀的输出也为零，排气活塞受也为零，排气活塞受到膜板上方压力，下到膜板

19、上方压力，下移时排气阀座脱离供移时排气阀座脱离供排气阀，管路排气阀，管路b b的压的压力通过排气管路排到力通过排气管路排到大气，形成彻底缓解大气，形成彻底缓解二、模拟型二、模拟型EPEP阀的控制阀的控制要想控制电空制动力，如何实现呢？要想控制电空制动力，如何实现呢？控制模拟型控制模拟型EPEP阀的驱动电流，就能够控制阀的驱动电流，就能够控制电空制动力。电空制动力。所以：模拟型所以：模拟型EPEP阀的特点是必须有驱动电阀的特点是必须有驱动电流控制装置流控制装置在制动控制单元，这是由微机进行精确的在制动控制单元，这是由微机进行精确的电流控制的电流控制的小结模拟型模拟型EPEP阀阀优点：只要提供驱动

20、电流，就能够产生与电优点：只要提供驱动电流，就能够产生与电流大小成比例的空气压力，这样很容易形成流大小成比例的空气压力，这样很容易形成不通过微机就能够实现的备用制动不通过微机就能够实现的备用制动缺点：缺点：模拟模拟EPEP阀响应、控制精度与阀响应、控制精度与EPEP阀的结构和性阀的结构和性能关系很大，必须完善控制方法才能得到较能关系很大，必须完善控制方法才能得到较好的控制精度和响应特性好的控制精度和响应特性存在特性滞后存在特性滞后由于模拟由于模拟EPEP阀的结构中存在多方面的非线阀的结构中存在多方面的非线性因素，如移动间隙、干摩擦、膜板和性因素，如移动间隙、干摩擦、膜板和弹簧弹性的非线性，电磁

21、铁励磁电流与弹簧弹性的非线性，电磁铁励磁电流与电磁力的非线性等，引起控制电流增大电磁力的非线性等，引起控制电流增大行程和检修的返回行程，同样电流对应行程和检修的返回行程，同样电流对应的输出空气压力不等的现象，类似于回的输出空气压力不等的现象，类似于回差差空气制动指令输出空气压力滞后补偿后滞后量滞后补偿前滞后补偿量控制电流增加控制电流降低EP 阀滞后及其补偿控制可见：可见：滞后特性引起制动力与制动滞后特性引起制动力与制动指令的不唯一性，因此必须指令的不唯一性，因此必须予以消除予以消除可采用输出电流值补偿的方法可采用输出电流值补偿的方法，消除滞后作用，消除滞后作用缓解保证控制制动缓解时，为了使电空

22、变换阀处于缓解位，系统对电空变换阀电磁阀励磁电流进行电流偏差控制EPEP阀的控制特性分析：阀的控制特性分析：1 1滞后特性：滞后特性：1 1、模拟型、模拟型EPEP阀的响应、控制精度与阀的响应、控制精度与EPEP阀的阀的结构及其性能关系很大，必须完善控制结构及其性能关系很大，必须完善控制方法才能得到较好的控制精度和响应特方法才能得到较好的控制精度和响应特性性2 2、存在滞后特性、存在滞后特性引起滞后的因素：引起滞后的因素：电磁铁励磁电流与电磁力的非线性引起电磁铁励磁电流与电磁力的非线性引起滞后滞后干摩擦的影响干摩擦的影响预紧力的影响预紧力的影响电磁铁励磁电流与电磁力的非线性引起滞后电磁铁励磁电

23、流与电磁力的非线性引起滞后（1 1）导体的磁化与外加此处的增加不是线性关）导体的磁化与外加此处的增加不是线性关系，而且磁化所产生的磁感应强度不会随着外系，而且磁化所产生的磁感应强度不会随着外磁场的增强而无限增强。图磁场的增强而无限增强。图4-114-11（2）磁滞性是指导磁滞性是指导磁体中磁感应强磁体中磁感应强度度B B的变化总是滞的变化总是滞后于外磁场变化后于外磁场变化的特性，导磁体的特性，导磁体在交变磁场中反在交变磁场中反复磁化时，复磁化时，B-HB-H曲曲线是一条闭合曲线是一条闭合曲线，成为磁滞回线，成为磁滞回线，图线，图4-124-12n制动过程中，制动指令为电流信制动过程中，制动指令

24、为电流信号，电磁力的产生则是电流通过电磁铁号，电磁力的产生则是电流通过电磁铁产生的，给电磁阀供电，形成电磁场，产生的，给电磁阀供电，形成电磁场，具有一定的磁场强度，在该磁场中的具有一定的磁场强度，在该磁场中的导磁体产生一定的磁感应强度，通常导磁体产生一定的磁感应强度，通常情况下：情况下：电磁力电磁力 磁感应强度磁感应强度磁场强度磁场强度 励磁电流励磁电流由于导体的非线性、磁饱和性、磁滞性，由于导体的非线性、磁饱和性、磁滞性，所得到的电磁力与电流的关系、磁场强所得到的电磁力与电流的关系、磁场强度与磁感应强度的关系都存在着回滞和度与磁感应强度的关系都存在着回滞和非线性。非线性。为改变由于电磁部分造

25、成的空气压力的滞为改变由于电磁部分造成的空气压力的滞后特性，对比例电磁铁要求有如下几点：后特性，对比例电磁铁要求有如下几点：具有水平吸力特性具有水平吸力特性把电流信号按比把电流信号按比例地、连续的转换成力的输出例地、连续的转换成力的输出具有足够的输出力和行程，结构紧凑，具有足够的输出力和行程，结构紧凑，体积小体积小线性好，死区小，灵敏度高，滞后小线性好，死区小，灵敏度高，滞后小动态性能好，响应速度快动态性能好，响应速度快在允许温升下能够稳定的工作在允许温升下能够稳定的工作能承受高压，抗干扰性好能承受高压，抗干扰性好引起滞后的因素：引起滞后的因素：电磁铁励磁电流与电磁力的非线性引起电磁铁励磁电流

26、与电磁力的非线性引起滞后滞后干摩擦的影响干摩擦的影响预紧力的影响预紧力的影响n干摩擦的影响：活塞运动时，阀的内部如柱塞与密封件、膜板内部等都存在摩擦静摩擦力滑动摩擦力刚加载电流时，电磁力与弹簧刚加载电流时，电磁力与弹簧力合力没有增大到足够克服最力合力没有增大到足够克服最大静摩擦力之前，活塞并不产大静摩擦力之前，活塞并不产生运动；当电流增大到一个数生运动；当电流增大到一个数值时，才能够克服较大的静摩值时，才能够克服较大的静摩擦力擦力当机构运动后，当机构运动后，变成滑动摩擦变成滑动摩擦力，较静摩擦力，较静摩擦力小，也会造力小，也会造成供排气阀的成供排气阀的滞后滞后引起滞后的因素：引起滞后的因素：电

27、磁铁励磁电流与电磁力的非线性引起电磁铁励磁电流与电磁力的非线性引起滞后滞后干摩擦的影响干摩擦的影响预紧力的影响预紧力的影响n预紧力是复位弹簧所有的，目的是让列预紧力是复位弹簧所有的，目的是让列车在正常运行时，不发生非正常制动，车在正常运行时，不发生非正常制动，图图4-134-13图中，图中，a a口为通风源，在未发出制动指令时，口为通风源，在未发出制动指令时，复位弹簧必须有一定的压力，使得进出复位弹簧必须有一定的压力，使得进出风口有一定的预紧力，在非正常情况下风口有一定的预紧力，在非正常情况下不会打开造成漏风导致误动作，在制动不会打开造成漏风导致误动作，在制动缓解时，也必须保证排风口打开的情况

28、缓解时，也必须保证排风口打开的情况下，进风口关进，否则会造成制动缓解下，进风口关进，否则会造成制动缓解慢，甚至不缓解慢，甚至不缓解EP阀的控制特性分析：二、EP阀的上电初态空气制动指令（mA）输出空气压力（Kpa）紧急制动快速制动650209189685485P=1.5I-306P=1.5I-284当司机插上钥匙，手当司机插上钥匙，手柄回拨到快速位，电柄回拨到快速位，电流沿流沿X X轴由轴由0 0增加到增加到209209，再沿着，再沿着P=1.5I-306P=1.5I-306的直线，增加到的直线，增加到EPEP所所在的电流值，滞后司在的电流值，滞后司机再将手柄回转到运机再将手柄回转到运转位，电

29、流由于滞后转位，电流由于滞后特性，沿着特性，沿着P=1.5I-P=1.5I-284284回到回到189189，此时，此时，无制动力存在无制动力存在n电流的闭环控制电流的闭环控制电磁线圈与一标准电阻串联，计算机通过传感器电磁线圈与一标准电阻串联，计算机通过传感器检测标准电阻上的电流变化，调整控制电流的检测标准电阻上的电流变化，调整控制电流的输出输出n空气压力的自反馈空气压力的自反馈EP阀的输出部分就是一个反馈回路，控制供气阀阀的输出部分就是一个反馈回路，控制供气阀的开关的开关EPEP阀的控制特性分析：阀的控制特性分析：三、三、EPEP阀的闭环反馈控制阀的闭环反馈控制第三节第三节 开关型开关型EP

30、EP阀及其控制阀及其控制n一、开关型一、开关型EPEP阀的组成阀的组成n二、开关型二、开关型EPEP阀的控制阀的控制n三、开关型三、开关型EPEP阀的缺点阀的缺点n四、模拟型四、模拟型EPEP阀和开关型阀和开关型EPEP阀的比较阀的比较一、开关型一、开关型EPEP阀的组成阀的组成气动阀、空气压力传感器、控制计算机气动阀、空气压力传感器、控制计算机图图4-164-16G G：空气压力传感器（：空气压力传感器（P/IP/I），电量送到控），电量送到控制计算机，根据预定的空气压力控制制计算机，根据预定的空气压力控制A1A1和和A2A2的开关，控制输出压力的开关，控制输出压力A1A1和和A2A2为二位

31、二通电磁换向阀为二位二通电磁换向阀E E：控制紧急制动空气压力的二位三通电磁：控制紧急制动空气压力的二位三通电磁换向阀换向阀n控制过程：控制过程：常用制动位：制动环路带电，常用制动位：制动环路带电，E E励磁，切断励磁，切断制动风缸经制动风缸经E E的输出空气通路，计算机给的输出空气通路，计算机给出空气压力计算值后，出空气压力计算值后，A1A1首先由励磁变首先由励磁变为失电，来自制动风缸的空气经过为失电，来自制动风缸的空气经过A1A1送送到到E,E,输出建立空气压力，同时输出建立空气压力，同时A2A2也由励也由励磁变为失电，切断输出经磁变为失电，切断输出经A2A2的排风通路，的排风通路，当输出

32、侧空气压力达到预定值时，压力当输出侧空气压力达到预定值时，压力传感器传感器G G给出相应压力信号，计算机控制给出相应压力信号，计算机控制A1A1得电励磁，停止供风，输出侧的空气得电励磁，停止供风，输出侧的空气压力即送到中继阀作为预控压力。压力即送到中继阀作为预控压力。EPEP阀阀处于保压状态处于保压状态n缓解：计算机控制缓解：计算机控制A2A2得电励磁，输出侧得电励磁，输出侧空气经空气经A2A2排风，压力降低，达到预定值排风，压力降低，达到预定值时，时，A2A2失电，失电，EPEP阀重新处于保压状态。阀重新处于保压状态。n开关型阀开关型阀优点：能方便地实现阶段制动、阶段缓解、优点：能方便地实现

33、阶段制动、阶段缓解、自动补风保压自动补风保压缺点：输出侧空气压力的控制离不开计算缺点：输出侧空气压力的控制离不开计算机的控制机的控制第三节第三节 开关型开关型EPEP阀及其控制阀及其控制n一、开关型一、开关型EPEP阀的组成阀的组成n二、开关型二、开关型EPEP阀的控制阀的控制n三、开关型三、开关型EPEP阀的缺点阀的缺点n四、模拟型四、模拟型EPEP阀和开关型阀和开关型EPEP阀的比较阀的比较n二、开关型二、开关型EPEP阀的控制阀的控制开关型开关型EPEP阀要接合阀要接合A1A1、A2A2电磁阀及压力传电磁阀及压力传感器由制动计算机形成反馈控制感器由制动计算机形成反馈控制简单的开关控制动态

34、响应及静态精度都不简单的开关控制动态响应及静态精度都不好，在实际工程应用中，较多采用以下好，在实际工程应用中，较多采用以下两种：两种：1.1.带阈值的开关控制带阈值的开关控制2.2.采用基于采用基于PWMPWM的高速开关型比例控制的高速开关型比例控制n带阈值的开关控制：带阈值的开关控制：设置一定的开关阈值，以避免过多的震荡设置一定的开关阈值，以避免过多的震荡和冲击，基本控制动作依然是在传感器和冲击，基本控制动作依然是在传感器监视下，对监视下，对A1A1、A2A2实行开关控制，提高实行开关控制，提高对阈值的调整，可以在电磁阀的对阈值的调整，可以在电磁阀的2323次动次动作即能够建立预定压力作即能

35、够建立预定压力n采用基于采用基于PWMPWM的高速开关型比例控制的高速开关型比例控制采用高速电磁阀，每次打开充气电磁阀的采用高速电磁阀，每次打开充气电磁阀的时间根据控制脉冲宽度决定时间根据控制脉冲宽度决定高速电磁阀的开关响应速度可高达高速电磁阀的开关响应速度可高达1ms1ms，在，在脉宽调制下，实现对空气压力的控制脉宽调制下，实现对空气压力的控制第三节第三节 开关型开关型EPEP阀及其控制阀及其控制n一、开关型一、开关型EPEP阀的组成阀的组成n二、开关型二、开关型EPEP阀的控制阀的控制n三、开关型三、开关型EPEP阀的缺点阀的缺点n四、模拟型四、模拟型EPEP阀和开关型阀和开关型EPEP阀

36、的比较阀的比较三、开关型三、开关型EPEP阀的缺点阀的缺点EPEP阀的控制根据容积风缸压力传感器反馈的压阀的控制根据容积风缸压力传感器反馈的压力信号进行闭环控制，而压力信号又有一定的力信号进行闭环控制，而压力信号又有一定的滞后滞后不同型号的压力传感器，精度、温度系数存在不同型号的压力传感器，精度、温度系数存在差异，压力反馈也存在差异差异，压力反馈也存在差异压力传感器不同的安装位置影响实测的压力值压力传感器不同的安装位置影响实测的压力值数字式电空阀是闭合控制，控制精度较高，但数字式电空阀是闭合控制，控制精度较高，但电磁阀的开断时间的存在，系统中存在非线性电磁阀的开断时间的存在，系统中存在非线性滞

37、后环节，存在稳态误差是不可消除的滞后环节，存在稳态误差是不可消除的第三节第三节 开关型开关型EPEP阀及其控制阀及其控制n一、开关型一、开关型EPEP阀的组成阀的组成n二、开关型二、开关型EPEP阀的控制阀的控制n三、开关型三、开关型EPEP阀的缺点阀的缺点n四、模拟型四、模拟型EPEP阀和开关型阀和开关型EPEP阀的比较阀的比较四、模拟型四、模拟型EPEP阀和开关型阀和开关型EPEP阀的比较阀的比较模拟型：容易实现连续性，控制原理简单，模拟型：容易实现连续性，控制原理简单，减少电磁阀的控制次数，精度较高。减少电磁阀的控制次数，精度较高。开关型：能够实时监测压力，具有一定的开关型：能够实时监测

38、压力，具有一定的滞后和误差滞后和误差第四节第四节 中继阀中继阀在制动控制单元内，计算机在制动控制单元内，计算机完成了电气控制量到空气控完成了电气控制量到空气控制量的转换后，需要一个空制量的转换后，需要一个空气通路断面较大，能够通过气通路断面较大，能够通过较大风量的输出组件较大风量的输出组件一、中继阀的结构原理一、中继阀的结构原理1 1、结构特点：、结构特点：形式多样性形式多样性与与EPEP阀配合使用阀配合使用完成流量的比例发大，不具备压力放大完成流量的比例发大，不具备压力放大功能功能总风遮断阀双阀口式中继阀管座2 2、作用原理、作用原理A A：制动位：制动位工作压力（工作压力（AC1AC1、A

39、C2AC2）将）将进入到扁平膜板处，供进入到扁平膜板处，供排气阀杆上移打开供气排气阀杆上移打开供气阀阀一次压力空气（一次压力空气（SRSR）经供）经供气阀和阀体的供气阀开气阀和阀体的供气阀开口变为二次空气压力口变为二次空气压力（BCBC）并流出）并流出制动管风缸B B：保压位：保压位AC1AC1及及AC2AC2两室的压力等于两室的压力等于BCFBCF室的压力，供排气阀杆被室的压力，供排气阀杆被弹簧力压下，供气阀被压弹簧力压下，供气阀被压到供气阀座，关闭一次压到供气阀座，关闭一次压力空气的通路力空气的通路此时，供气阀杆接触供气阀，此时，供气阀杆接触供气阀，二次压力空气也不排出，二次压力空气也不排

40、出，这种状态称为保压位这种状态称为保压位C:C:缓解位缓解位降低工作压力空气（降低工作压力空气（AC1AC1、AC2AC2），供排气），供排气阀柱由于阀柱由于BCFBCF室的压力空气而下移，二次室的压力空气而下移，二次压力空气经供排气阀内的通路排入大气，压力空气经供排气阀内的通路排入大气，这种状态称这种状态称“排气位排气位”二、中继阀的特性分析二、中继阀的特性分析1 1、阀控制的滞后特性、阀控制的滞后特性从司机发出制动指令到列车实施制动，存从司机发出制动指令到列车实施制动，存在一个时间上的滞后，原因包括：在一个时间上的滞后，原因包括：指令的编码译码、电气指令转换为气压指指令的编码译码、电气指令转换为气压指令（令（EPEP阀）、气压指令的传输阀）、气压指令的传输2 2、容积造成的滞后、容积造成的滞后EPEP阀和中继阀的腔体都有一定的容积，来阀和中继阀的腔体都有一定的容积，来自风源的风要先充满容腔，还有中继阀自风源的风要先充满容腔，还有中继阀到增压缸的管路，管路中的压力达到所到增压缸的管路，管路中的压力达到所需压力需要消耗时间，在空油转换装置需压力需要消耗时间，在空油转换装置中气缸内的体积充满压力也需要时间中气缸内的体积充满压力也需要时间