项目7城市轨道交通牵引系统高艺94课件

《城市轨道交通车辆构造》主讲人：高艺项目7

城市轨道交通牵引系统任务要求1.制动电阻的结构及工作原理;2.避雷器、接地装置以及司机控制装置的认识.学习目标1.制动电阻的作用结构及技术参数；2.制动电阻的工作原理；3.避雷器、接地装置以及司机控制装置结构及功能.制动电阻是安装在每节动车的车底架上，为牵引系统在电制动时消耗过高再生电压的耗能设备，保证线网及列车的安全。因为在电制动的情况下，当能量不能被电网完全吸收时，多余的能量必须转换为热能消耗在制动电阻上，否则电网电压将抬高到不能承受的水平。五、制动电阻的结构及工作原理（一）制动电阻的作用：

1.自然风冷制动电阻有些制动电阻采用对流冷却，无须强制冷却，即自然风冷制动电阻。不同的厂家生产的产品可能不尽相同，下文介绍一个典型的结构。冷却空气从底部进入制动电阻箱并从带孔侧墙排出。五、制动电阻的结构及工作原理（二）制动电阻的结构：

2.强迫风冷制动电阻

强迫风冷制动电阻由入风罩和出风防护罩、一个电机和叶轮以及主箱体内两个低阻值（20qC时为2×3.07fl+2%）电阻组成。整机由安装吊架吊挂车底架下。五、制动电阻的结构及工作原理（二）制动电阻的结构：五、制动电阻的结构及工作原理（三）制动电阻的主要技术参数：例：某地铁列车用的制动电阻项目单位参数项目单位参数最大电阻值（热）Ω2×3.5±2%最大温度℃710最小电阻值（冷）Ω2×3.0最大允许温度℃800（在电阻上）最大电感系数µH50最大感应系数µH7.3(1-2),7.5(3-4)额定工作电压VDC1800温度系数Ω/℃0.001峰值电压VDC2000热导率W/(cm·k)0.0273（开启风扇）过压类别根据prEN50124-1OV2对地耐压测试（根据IEC322）kV3(50/60Hz,1min,组件和拉杆之间)最大负载kW2×750（1800V时）5.9(50/60Hz,1min,拉杆和外壳之间)接通期间的平均负载kW2×448（1800V时）平均负载，整个流程kW2×110（1800V时）五、制动电阻的结构及工作原理（四）制动电阻的工作原理：

通过牵引控制单元对线电压进行检测,当线电压升至第一个预定值(如1800V),制动电阻斩波器开始工作,系统工作在再生制动和电阻制动的混合状态;当线电压升至第二个预定值(如1900V),系统全部转入电阻制动。再生制动和电阻制动转换过程是平滑过渡,无冲击的,其工作方式是:列车制动时，牵引控制单元根据当前列车的状态,由内部生成一定逻辑的PWM信号,通过光纤传送到GDU(GBT门极驱动板)进行信号放大,通过GDU驱动制动斩波器上的IGBT以一定的逻辑状态轮番导通,使分别接在斩波器上的电阻轮流通电,然后通过散热系统将热量散发出去,实现电阻耗能。五、制动电阻的结构及工作原理（四）制动电阻的工作原理：课间提问制动电阻的工作原理是什么？五、制动电阻的结构及工作原理（四）制动电阻的工作原理：浪涌吸收器用于防止来自城市轨道交通车辆外部的过电压（如雷击等）对车辆电气设备的破坏。浪涌吸收器与被保护物并联，当出现危及保护物绝缘板的过电压时放电，从而限制绝缘板上的过电压值，它的保护范围应与变电所过电压保护相配合。六、避雷器、接地装置以及司机控制装置的认识（一）浪涌吸收器（避雷器）：位于车体底架位于车顶1.结构原理浪涌吸收器包括一个火花间隙和一个非线性电阻，两部分装配于一个陶瓷壳内，用法兰盘密封。非线性电阻（氧化锌）是一种压敏电阻器，具有理想的伏安特性（相当于稳压二极管的反向特性）。在正常工作状态下呈高阻，流过的电流非常小，可视为绝缘体。当系统出现超过电压动作值的电压时，电阻呈低阻，流过的电流急剧增加，此时电流的增加抑制了电压的上升，使浪涌吸收器的残压被限制在允许值内，并将冲击电流迅速泄入地下，从而保护了与其并联的设备，避免绝缘击穿。电压恢复到正常工作范围时，电阻呈高阻，避雷器又呈绝缘状态。（一）浪涌吸收器（避雷器）：1.主要技术参数（以某A型车，网压DC1500V的浪涌吸收器为例） （一）浪涌吸收器（避雷器）：项目单位参数项目单位参数标称电压VDC1500短路电流kA20最大电压VDC2000阈值电压kV7.1额定冲击释放电流kA10爬电距离mm165冲击电流kA100

1．接地装置的功能接地装置的主要作用是为主电路提供回流通路，使电流经轮对到达钢轨，构成DC1500V（DC750V)完整的电路。同时防止电流通过轴承造成轴承内润滑油层的电腐蚀，以提高轴承的使用寿命。接地装置一般安装在轴端（有的设在轮对内侧车轴上）。（二）接地装置

2．接地装置的外形与结构城市轨道交通车辆接地装置主要由接触盘、电刷、电刷架、弹簧支撑组成，其外形及内部结构如下图所示。（二）接地装置

司机控制器是用来操纵城轨车辆运行的控制器，它利用控制电路的低压电器间接控制主电路的电气设备，用来控制列车的运行工况和行车速度。城轨车辆司机控制器有两种类型，一种面板上有钥匙开关、主控制手柄和方向手柄。另一种是面板上是有钥匙开关、模式选择开关和主控制手柄。不论那种司机控制器，钥匙开关和各手柄开关之间都有机械连锁关系，防止司机误动作。（三