城轨道交通机车车辆.PPT

城市轨道交通车辆 《城市轨道交通机车车辆》 电制动系统 主要学习内容 一、空气制动系统的控制方式 二、电制动（重点） 三、制动模式 一、空气制动系统的控制方式 （一）直通式空气制动机原理图 （一）直通式空气制动机原理图 制动阀 制动阀有缓解位、保压位和制动位3个不同位置。 驾驶员要实施制动时，首先把操纵手柄放在制动位．总风缸的压缩空气经制动阀进入制动管。制动管是一根贯通整个列车、两端封闭的管路，压缩空气由制动管进入各个车辆的制动缸，压缩空气推动制动缸活塞移动，并通过活塞杆带动基础制动装置，使闸瓦压紧车轮，产生制动作用。 制动力大小，取决制动缸内压缩空气的压力。 由驾驶员操纵手柄在制动位放置时间的长短而定， (1）制动位 (2)缓解位 要缓解时，驾驶员将操纵手柄置于缓解位，各车辆制动缸内的压缩空气经制动管从制动阀EX口排入大气。 操纵手柄在缓解位放置的时问应足够长，使制动缸内的压缩空气排尽，压力降低至零。此时制动缸活塞借助制动缸缓解弹簧的复原力，使活塞回到缓解位，闸瓦离开车轮，实现车辆缓解。 (3)保压位 制动阀操纵手柄放在保压位时，制动阀保持总风缸管、制动管和EX口各部相通，可保持制动缸内压力不变 。 驾驶员将操纵手柄靠在动位与保压位之间来回操纵，或在缓解位与保压位之间来回操纵时，制础缸压力能分阶段上升或下降，即实现阶段制动或阶段缓解。 (3)保压位 直通空气制动机特点是： 制动管增压制动、减压缓解，列车分离时不能自动停车。 能实现阶段缓解和阶段制动。 制动力大小靠司机操纵手柄在制动位放置时间长短决定，因此控制不太精确。 制动时全列车制动缸的压缩空气都由总风缸供给；缓解时，各制动缸的压缩空气都须经制动阀排气口排人大气。因此前后车辆的制动的一致性不好。 （二）自动空气制动机原理图 （二）自动空气制动机原理图 自动式空气制动机 自动式空气制动机在直通式空气制动机的基础上增加了置三个部件： （1）给气阀：在总风缸与制动阀之间；作用是限定制动管定压。 （2）三通阀：在每节车辆的制动管与制动缸之间；作用是制动缸充气或排气的控制部件。 （3）副风缸：在每节车辆的制动管与制动缸之间；作用是提供压缩空气。 三通阀工作原理 自动空气制动机特点 制动管减压制动、增压缓解，列车分离时能自动制动停车。 由于制动缸的风源与排气口离制动缸较近，其制动与缓解不再通过制动阀进行，因此制动与缓解一致性较直通制动机好，列车纵向冲动较小，适合于较长编组的列车。 有阶段制动及一次缓解性能。 （三）直通自动空气制动机原理图 二、电制动 目前最好的方法就是使用动力制动。 除了拖车没有电动机只能使用摩擦制动外，所有动车都可以进行动力制动(电气制动)，并且还可以承担部分拖车的制动力。 动力制动，就是在列车制动时，将所有牵引电机的电动机工况转变为发电机工况． 机械摩擦制动的缺点 目前，最多采用的机械摩擦制动方式是闸瓦制动。但是热能散发的速度与动能转化热能的速度相比要慢得多，因而热量在闸瓦和车轮踏面间积聚，温度急剧升高，严重时高温可熔化闸瓦或烧灼踏面。 采用踏面摩擦制动功率是有一定限制的。 闸瓦与车轮踏面摩擦后产生的粉尘和热量对环境是有严重污染的。特别粉尘和热量在通风条件不好的隧道内集聚，将对乘客和设备产生严重影响。 动力制动 （1）电阻制动。将发电机发出的电能加于电阻器中，使电阻器发热，即电能转变为热能。电阻器上的热能靠风扇强迫通风而散于大气中。电阻制动一般能提供较稳定的制动力，但车辆底架下需要安装体积较大的电阻箱。 （2）再生制动。再生制动是把电动车组的动能通过发电机转换为电能后，再使电能反馈回电网，进行回收使用。 二、电制动 每节动车装备有： 一个三相调频调压逆变器(VVVF)、一个牵引控制单元(DCU)、一个制动电阻、四个自冷式三相交流电机M1、M2、M3、M4(每轴一个，相互并联)。 再生制动 当发生常用制动时，电动机M变成发电机状态运行，将车辆的动能变成电能，经VVVF逆变器整流成直流电反馈于接触网，供列车所在接触网供电区段上的其它车辆牵引用和供给本车的其它系统（如辅助系统等），此即再生制动。 （一）再生制动 再生制动取决于第三轨(或接触网)的接收能力，亦即取决于网压高低和负载利用能力。 （二）电阻制动 如果制动列车所在的接触网供电区段内无其它列车吸收该制动能量，VVVF则将能量反馈在线路电容上，使电容电压XUD迅速上升，当XUD达到最大设定值1800V时，DCU启动能耗