电空混合制动工作原理城轨教研室柴小春课件

城轨教研室柴小春电空混合制动工作原理一、为什么要采用电空混合制动考虑到城轨车辆运行及其装备的要求：站间距离短、启动快、制动距离短、停车精度高和每节动车装备有交流电机等，同时考虑到电制动本身的特点（低速时电制动发挥不出来）以及安全精准停车的要求，制动系统采用了电制动和空气制动结合的混合制动系统。电制动空气制动电空混合制动高速时，可以利用电动机形成一定的电压回流至供电网进行再利用；低速时，能量转化慢，制动力降低，发挥不出良好的制动功效。制动力稳定，持续性强，制动功效大，适合目的停车制动。但高速时需要耗费较大的能量。两者结合起来，既可以节能，又可以实现精准停车。二、电空混合制动控制原理考虑到城轨运营的特点和对城轨车辆制动系统的要求，城轨车辆制动系统，通常采用电制动和空气制动结合使用的制动控制系统。再生制动气制动牵引区段有其他列车处于牵引状态电阻制动有无二、电空混合制动控制原理电制动初期，动车的电动机转变为发电机，将列车制动产生的动能经过转换，变成直流电送回第三轨（或接触网）或供给本列车的辅助系统。再生制动如果列车所在的供电区段上没有其他列车处于牵引状态，而辅助系统的用电量不能完全消耗再生的电能，电荷就会在电容上集聚。当电荷聚集到一定程度时，制动斩波器开始工作，它将多余的电能送到制动电阻上消耗掉。电阻制动随着列车的速度下降其电制动能力也将不断地减弱，当列车速度降低至一定的速度时，电制动已不能满足制动所需要的要求，这时电制动力将逐渐被切除，所有制动力则由空气制动来承担。同时列车还进入了一个停车制动的程序。气制动三、电空混合制动的案例以广州地铁某型车为例，采用了德国克诺尔公司的电-空制动机，ECU为制动微机控制单元、BCU为制动控制单元、DCU为牵引控制单元。再生制动与电阻制动之间的转换：由DCU控制，能保证它们连续交替使用，转换平滑，变化率不能为人所感受到。当高速时，动车采用再生制动，将列车动能转换成电能；当再生制动无法再回收时（如当网压上升到1800V时），再生制动能够平滑地过渡到电阻制动。再生制动电阻制动空气制动当高速时，动车采用再生制动，将列车动能转换成电能；当再生制动无法再回收时（如当网压上升到1800V时），再生制动能够平滑地过渡到电阻制动。网压>1800V,DCU控制过渡三、电空混合制动的案例电制动与空气制动之间的转换：空气（摩擦）制动是用来补充制动指令所要求的和电制动已达到最大的制动力之间的差额以及没有电制动时完全由气制动来承担的列车制动要求。再生制动电阻制动空气制动当高速时，动车采用再生制动，将列车动能转换成电能；当再生制动无法再回收时（如当网压上升到1800V时），再生制动能够平滑地过渡到电阻制动。网压>1800V,DCU控制过渡在常用制动模式下，电制动和空气（摩擦）制动一般都处于激活状态。一般情况下（车载AW2以下，速度8km/h（可调）以上），电制动能满足车辆制动要求，当电制动不能满足制动要求时，气制动能够迅速、平滑地补充，实现混合制动作用。空气制动是用来补充制动指令所要求的和电制动已达到最大的制动力之间的差额以及没有电制动时完全由气制动来承担的列车制动要求。实现列车目的停车制动。速度<8km,DCU-ECU目的制动第一阶段当列车制动到速度小于8Km/h，DCU触发保压制动信号，同时输出给ECU，这时，由DCU控制的电制动逐步退出，由ECU控制的气制动替代。第二阶段接近停车时（列车速度0.5Km/h），一个小于制动指令（最大制动指令的70%）的保压制动由ECU开始自动实施，即瞬时地将制动缸压力降低。目的制动再生制动电阻制动空气制动第一优先再生制，符合接触网网压；第二优先电阻制动，承担不能再生的