项目一 城市轨道交通车辆电气控制系统构成PPT课件

主讲人李淼，教授城市轨道交通车辆电气一楼302，课程性质与功能，城市轨道交通车辆电气是城市轨道交通车辆专业重要的核心专业课程，支撑着该专业的核心竞争力。通过对本课程的全面学习，我掌握了车辆电气控制系统、车辆牵引传动系统、车辆牵引及制动控制系统、辅助电源系统、车门控制系统和电动列车管理服务系统的组成。能够阅读车辆电气控制原理图，具有分析、判断和处理常见电气故障的能力，为从事城市轨道交通车辆的维护、驾驶、应用和管理打下坚实的基础，也是获得中级职业技能证书的主要辅助课程之一。课程特点，基于专业能力标准的课程内容整合，城市轨道电动列车司机的专业知识、技能和要求，1。地图阅读知识：电动列车车辆设备布局图、电动列车车辆集成电路图、电动列车辅助系统示意图、电动列车空气回路系统示意图2。运动知识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、车辆电力电子知识、车辆机电控制知识、车辆故障判断和应急处理知识4。了解法律法规： 司机手册、电动列车驾驶员规范化作业标准，以及电气列车检查、运行、调试、故障处理和安全生产等相关规章制度。课程内容、城市轨道交通车辆用电、课程考核、城市轨道交通车辆用电、总体考核结果：100% 60%平时成绩(包括出勤、学习过程中的多项综合作业、实践练习等)。)和40%的期末考试成绩(期末考试以书面闭卷的形式进行)。项目一：城市轨道交通车辆电气控制系统的组成，基本任务：介绍城市轨道交通车辆电气控制系统的组成和功能，系统主要电气部件的结构原理、技术参数和功能。扩展任务：分析城市轨道交通车辆的运行状况、牵引力和制动力的形成。学习目标：熟悉城市轨道交通车辆的电气控制原理；(2)掌握城市轨道交通车辆电气控制系统的组成；(3)将开展城市轨道车辆应力分析和列车运行工况分析；(4)将分析牵引力和制动力的形成；(5)了解怠速和滑行的形成，防止车辆怠速和滑行；掌握牵引动力装置的结构和工作原理；掌握城市轨道交通车辆主要电器的结构原理。城市轨道交通车辆电气控制系统基础，基本任务1，城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，基本任务2，项目1，城市轨道交通车辆电气控制系统的组成，城市轨道交通车辆运行条件和受力分析，扩展任务、项目描述，城市轨道交通车辆电气控制系统的组成，图1-1城市轨道交通车辆控制原理示意图，2020/6/2，项目描述(1):城市轨道交通车辆最基本的任务：完成运输任务的关键：车辆的运行速度和控制系统的作用：根据操作系统给出的命令来调控各功能子系统。控制系统类型：牵引控制和制动控制控制系统控制方法：数学建模、传统的PID调节、基于人工智能原理的各种控制方法、2020/6/2、人机界面功能：驾驶员可以随时了解整个列车的运行状态和各主要单元部件的工作状态，必要时可以手动干预。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能：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、辅助供电系统、牵引/制动控制系统、车门控制系统、项目说明(2):项目说明，项目一，城市轨道交通车辆电气控制系统组成，城市轨道交通车辆控制原理：图1-1城市轨道交通车辆控制原理示意图，电源电流从变电站到接触网，受流装置排水到车辆；电流通过车辆牵引传动控制系统送至牵引电机，牵引电机驱动车辆行驶；驾驶员通过操作驱动控制器来改变牵引电机的运行速度和运行模式。电流通过车辆的轮对和轨道返回变电站，形成闭合回路。任务1城市轨道交通车辆电气控制系统基础。城市轨道交通车辆电气控制系统概述1。组件框图，任务1-城市轨道交通车辆电气控制系统基础，1。城市轨道交通车辆电气控制系统概述2。功能、主牵引驱动系统和主电路系统是列车牵引力和电制动力的载体。任务1:城市轨道交通车辆电气控制系统基础1:城市轨道交通车辆电气控制系统概述2:功能、辅助电源系统、辅助电源的提供。(1)城市轨道交通车辆电气控制系统概述2)功能、牵引/制动控制系统、列车实现牵引和制动控制相关功能的控制电路系统。任务1:城市轨道交通车辆电气控制系统基础。城市轨道交通车辆电气控制系统概述2。功能，车门控制系统，直通列车信息显示系统，通知和提醒驾驶员所有乘客车门的状态。城市轨道交通车辆总体控制概念在轨道交通中，采用电力牵引驱动控制系统来满足车辆牵引的电气要求。2.特点：以牵引电机为控制对象，通过控制系统调节电机的速度和牵引力，满足车辆牵引和制动特性的要求。3.根据电机的不同类型，控制系统分为两类：DC牵引电机DC驱动控制系统、交流牵引电机交流驱动控制系统、任务1、城市轨道交通车辆电气控制系统基础、任务2、城市轨道交通车辆总体控制、任务1、城市轨道交通车辆电气控制系统基础、图1-4、城市轨道交通车辆单元车辆总体控制、任务2。城市轨道交通车辆的总体控制，任务1:城市轨道交通车辆电气控制系统的基础，图1-4城市轨道交通车辆单元车辆的总体控制，电机可逆性原理；(1)牵引条件：电机；(2)电气制动条件：发电机，(3)城市轨道交通车辆电气部件及设备，任务1:城市轨道交通车辆电气控制系统基础，图1-5地铁车辆主要设备配置，动力总成箱(牵引及辅助逆变器箱):集辅助逆变器(DC/交流)于一体的牵引箱，安装在C车内，其中一半为辅助逆变器，一半为VVVF牵引逆变器。高压箱：集高压装置于一体的牵引箱安装在B车内。盒子的一半是HSCB(高速断路器)高速开关和高压传感器，一半是VVVF牵引逆变器。拖车(TC)，汽车(M)，汽车(M)，三、城市轨道交通车辆电气部件和设备，任务一，城市轨道交通车辆电气控制系统基础，列车编组：列车是由两个相同类型的相对车钩连接的不同类型的车辆组。其中，轿厢b和轿厢c是固定的，如果它们与轿厢a相连，它们就称为一个单元。例如，六段列车编组为：-a=b城市轨道交通车辆电气部件和设备，任务一：城市轨道交通车辆电气控制系统基础，车身底部电器的悬挂、城市轨道交通车辆电气控制系统的基础，基本任务1，城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，基本任务2，项目1，城市轨道交通车辆电气控制系统的组成，城市轨道交通车辆运行条件和力的分析，扩展任务，城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，任务2，城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，定义：牵引设备的特性：工作环境和恶劣条件。电器是箱形的。一、主电路电器、任务二城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件功能、受电弓、高速断路器、主接触器、线路滤波器、制动电阻、平波电抗器、浪涌吸收器、接地装置、一、主电路电器、主要部件功能任务2城市轨道交通车辆电气控制系统，(1)受电弓，1。车辆的供电及电流采集，国家标准：接触网供电集电靴.牵引网是由馈线、接触网、轨道回路和回路线组成的供电网络，称为牵引网，是牵引变电所向接触网输送牵引功率的导体。用于向牵引变电站提供牵引电流的导线。列车运行时，运行轨道用作牵引电流回路。为了便于维护和减少事故范围，接触网被分成几个称为电气部分的部分。导电网通过电力列车的电力接收器向电力列车提供电能。主变电站、牵引变电站、馈线、接触网、轨道、回路线、电气段、接触网、馈线、主变电站、回路线、侧摩擦式接触轨(第三轨)和动车转向架侧面均设有集电器，集电器直接放置在第三轨的顶部，中间平六边形为与第三轨接触的铜滑块。(1)受电弓，(2)受电弓结构，安装位置：车顶顶部最靠近车身几何中心。类型：气动弓和电动弓，工作模式：当受电弓升起时，弓与接触网滑动接触，从接触网接收电流，并通过车顶总线将其传输到车辆内部。汇流条：由高导电性的铜和铝制成的产品，用于传输电能，并具有收集和分配电力的能力。受电弓的结构，图1-6单臂受电弓的结构，基本框架1:通过绝缘体3固定在屋顶上；支撑并安装框架4、轴承、下导杆等。框架4包括下支撑杆5、下导杆6、上支撑杆7和上导杆8；由高强度冷拉无缝钢管制成。高度挡块2:安装在下导杆侧下方的基础框架上；限制受电弓的最大高度。弓头是弓接触网的部分。它由收集头9、接触带10、转轴、端角11和弹簧盒组成。升降弓装置12由传动气缸、拉簧和空气回路电磁阀组成。(1)主电路电气设备，任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，(1)受电弓，3。受电弓工作原理，图1-7升降弓风道示意图，(1)升降弓过程，(1)空气过滤器、节流阀，先快后慢，(1)主电路电器，任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件功能，(1)受电弓，3。受电弓的工作原理，图1-7降弓气道示意图，(2)降弓过程，快速降弓气道，慢速降弓气道。快速阀门，快速降弓气道，慢速降弓气道，先快后慢，一、主电路电器，任务2主电路的功能(1)受电弓，4)受电弓的主要技术参数，包括电气数据、机械参数和几何参数。适用场合：a公司a型车受电弓，DCl500V，4M2T分组。主电路电器、任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件功能、受电弓、高速断路器、主接触器、线路滤波器、制动电阻、平滑电抗器、浪涌吸收器、接地装置、高速断路器、任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件功能、(ii)高速断路器、高速断路器：高速断路器安装位置：安装在装有电流接收装置的车辆底部高压箱内。功能：在正常情况下，车辆的主电路接通和断开，当出现故障时，执行保护指令以切断电源。HSCB是主要的电路断路器，它可以在故障时断开牵引链与电源的连接。防止牵引链受到内部或外部故障的影响。主电路电气设备任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能(HSCB)高速断路器(HSCB)主要性能指标(1)机械响应时间图1-9高速断路器的机械响应时间与从通过断路器的电流达到动作值时到主触点断开时的电流增长率之间的关系。当前增长率越大，机械响应时间越短。(1)主电路电气设备，任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，(2)高速断路器，1。HSCB主要性能指标，(2)分断能力，图1-10高速断路器切割过程中的电流和电压波形，(1)主电路电器，任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，(2)高速断路器，2。HSCB的主要特点，以及(1)对地绝缘水平非常高；(2)破断能力强，响应时间短；(3)不受气候条件影响；(4)使用寿命长；(5)易于维护。高速开关的主要部件有：(1)接触系统(2)灭弧机构(3)传动机构(4)自由脱扣机构(5)最大电流释放器(6)最小电压释放器(7)辅助开关串联闭合引弧角。-动触点和静触点(上海地铁车辆高速开关为双极串联型)。触点的接触形式是线接触。接触面大，磨损小，制造方便。触点被制成单独的部件，以便于更换。-用于控制主触点闭合。传动形式：手动传动电磁机构传动位于传动机构和主触头之间，用于保证电路短路时，传动机构仍能工作，高速开关能可靠地断开电路。也就是说，当过载时，它被作用在自由脱扣机构上的拉杆切断；当发生短路时，它会直接冲击锁钩来断开电路。-用于联锁、指示和控制功能。任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，HB(高速断路器)箱，HB(高速断路器)箱，主电路设备，任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，(2)高速断路器，4。4 .工作原理。HSCB，高速断路器的结构原理，图1-12，图1-11 tse 250-b-I型高速开关的结构原理，1-上端子2-静触点3-动触点4-动触点臂5-弹性连接板6-下限位端7-过载跳闸装置8-拉杆9-释放锁10-转换机构11-转换轴12-短路快速跳闸(KS)电枢13-冲击螺钉14-转换杆15-滚轮17-短路快速跳闸拉杆17任务2:城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能。HSCB的工作原理，城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能，5。HSCB、BHB(母线高速断路器)、母线高速断路器、BHB(母线高速断路器)、BHB(母线高速断路器)、BHB(母线高速断路器)、BHB(母线高速断路器)等参数。BHB(总线高速断路器)箱、BHB(总线高速断路器)箱、BHB(总线高速断路器)箱、BHB(总线高速断路器)箱、主电路设备、任务2城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件的功能、受电弓、高速断路器、主接触器、线路滤波器、制动电阻器、平滑电抗器、电涌吸收器、接地装置、主接触器、主接触器、1、主电路设备