高铁传感器总结
火车测速

高铁测速方法:1、使用高铁测速雷达,一种用于铁路客运或货运车辆监测的终端设备,通过检测铁路线路上的行驶车辆,向驾驶员或调度员提供车辆的实时速度、以及距监测设备的实际距离信息,从而提示其控制车辆行驶速度,防止碰撞发生。
2、轮轴脉冲转速传感器转速传感器的种类很多,有磁电式、光电式、离心式、霍尔式等转速传感器。
其中轮轴脉冲转速传感器在高速铁路中应用较为广泛。
轮轴脉冲转速传感器测速的基本工作原理:利用车轮的周长作为“尺子”测量列车走行距离,根据所测距离测算列车运行速度,其基本公式为:V=πDn/3.6式中,π=3.14,D为车轮直径,n为车轮转速。
从上式可知,测量列车速度就是检测列车车轮转速和列车轮径。
脉冲转速传感器安装在轮轴上,轮轴每转动一周,传感器输出一定数目的脉冲,使脉冲频率与轮轴转速成正比。
输出的脉冲经隔离和整形后直接输入计算机CPU进行频率测量,再经换算从而得出车组速度和走行距离闭。
3、惯性加速度传感器加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。
加速力是物体在加速过程中作用在物体上的力,可以是常量或变量。
一般加速度传感器根据压电效应原理工作,加速度传感器利用其内部由于加速度造成的晶体变形产生电压,只要计算出产生的电压和所施加的加速度之间的关系,就可将加速度转化成电压输出。
还有很多其他方法制作加速度传感器,如电容效应、热气泡效应、光效应,但其最基本的原理都是由于加速度使某种介质产生变形,通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。
轮轴脉冲转速传感器也存在一定缺陷:即车轮空转或打滑会使列车速度的测量结果存在误差,为解决此类问题,在列车车轴上加装一个加速度传感器,配合脉冲转速传感器使用。
该方式工作原理:在列车打滑期间,把机车的内加速度作为测速的信息源,该信息与车轮旋转的状态等信息不相关,而在其余工作时间仍用轮轴脉冲传感器测速,所以该方式称为基于惯性加速度传感器的测速。
在车轮打滑时,由加速度传感器测得加速度及车轮打滑前加速度的倾斜分量,而计算出车轮打滑时的列车运行加速度,再将该值积分即得车轮打滑时列车实时运行的速度。
高铁列车运行状态感知技术研究

高铁列车运行状态感知技术研究随着科技的不断发展和社会的快速进步,人们对于交通运输的要求也越来越高。
高速铁路系统作为一种快速、安全、舒适的交通方式,已经在我国大力发展,越来越多的人选择高铁出行。
但是,在高铁列车运行过程中,多种因素可能会影响到列车的安全与稳定性,这就需要运行状态感知技术,对高铁列车的状态进行实时监测和预测。
一、高铁列车运行状态的重要性高铁列车作为一种高速列车,它的运行速度通常在300km/h左右。
高铁列车在高速运行的过程中,面临着很多的风险和挑战,比如说承载重量、外力干扰、雪天霜冻、雷雨交加等情况。
这需要高铁列车具备足够强的抗风、抗震、抗压和抗干扰等能力。
如果高铁运行状态出现问题,既可能导致列车的安全事故,还可能会影响到正常的列车运行,造成列车晚点等后果,因此,对于高铁列车运行状态的实时监测是非常必要的。
二、高铁列车运行状态感知技术的应用高铁列车运行状态感知技术主要是通过各种传感器、信号采集器等监测设备实现的。
传感器可以帮助我们实时检测高铁车轮、铁路道床、气压等多种参数,同时也可以对高铁列车外部环境进行实时监测。
运用运行状态感知技术,可以让列车管理中心实现对列车进行全面、实时、准确的监控,可以更快速地掌握列车运行状况,预测出列车运行发生的异常情况,并及时处理,降低高铁列车运行事故的风险,从而保障列车的安全性。
三、高铁列车运行状态感知技术的发展历程高铁列车运行状态感知技术的发展历程经历了一个科技领域的持续创新和进步的过程。
1. 早期的运行状态感知技术主要借助机车驾驶员,通过手动的方式,记录列车的机械运行数据,如速度、油量、牵引力等信息。
这种方式需要人工干预,很难满足大规模、高效率的数据收集需求。
2. 随着科技的不断发展和开放,自动感知技术逐渐应用于高铁列车的运行状态监测。
通过各种传感器安装在列车的不同部位,来实现高铁列车不同部件的运行数据检测和收集。
随着互联网和云计算的发展,各种信息数据可以通过网络传输和处理,为列车管理系统提供更精确、更及时、更全面的数据支持。
振动监测与分析技术在高铁系统中的应用

振动监测与分析技术在高铁系统中的应用高铁是人们生活中越来越重要的交通方式之一,其速度快、准点率高、舒适度好等特点得到了广泛的认可。
然而,高铁在运行过程中存在一些问题,例如噪音、颤振等,这些问题可能会影响列车的安全运行,因此振动监测与分析技术在高铁系统中的应用非常重要。
一、振动监测的意义振动监测是一种通过检测物体振动状态来得出其结构完整性和运行状态的一种技术手段。
振动监测技术广泛应用于车辆、飞机、舰船等领域,也逐渐应用于高铁系统中。
高铁在行驶过程中会受到地面的震动、风险等外部因素的影响,这些因素对车辆的稳定性和安全性会产生负面影响。
振动监测技术可以实时检测车辆的振动状态,及时发现车辆的异常振动,进而对车辆进行调整和修理,确保安全稳定的运行。
二、振动监测技术的应用(一)传感器技术振动监测需要借助传感器技术,通过传感器可以实时采集车辆振动的数据。
传感器技术的发展,使得高铁系统的振动监测变得更加精确、高效。
(二)数据分析技术传感器采集的数据需要通过数据分析技术进行处理,从而得出车辆的振动状态。
数据分析技术包括信号处理、数据建模、机器学习等多个方面,各个方面的技术结合起来,可以有效地对车辆状态进行识别和判断。
(三)智能化系统高铁系统的智能化程度不断提高,因此振动监测系统也逐步依靠智能化系统进行推进。
智能化系统可以自动对采集的数据进行处理、分析,并输出车辆的状态,减轻了工作人员的工作负担,并提高了系统的工作效率和准确性。
三、振动监测技术在高铁系统中的应用案例振动监测技术作为一种成熟的技术手段,在高铁系统中得到了广泛的应用。
以下列举几个具体案例:(一)华北高速铁路华北高速铁路是国家高铁网的重要组成部分,它是中国的第一条高速铁路,也是世界上最长的高速铁路之一。
为了确保车辆的安全运行,华北高速铁路采用了振动监测技术,对车辆进行实时监测。
通过振动监测技术,可以发现车辆的异常振动,并且可以及时进行保养和维修,确保高铁的安全稳定运行。
传感器总结报告范文

传感器总结报告范文摘要:本文主要总结了传感器在现代社会中的应用和发展,并对传感器的工作原理、分类以及未来发展趋势进行了详细讨论。
通过对传感器的研究和分析,可以更好地理解传感器在各个领域中的作用和价值。
引言:传感器是指能够感知和检测现象或物体的物理量,并将其转化为电信号输出的器件。
如今,传感器已经广泛应用于各个领域,如工业、医疗、农业、环境监测等。
传感器能够实时采集数据,帮助我们更好地理解和控制我们所处的世界。
工作原理:传感器的工作原理主要取决于其测量物理量的特点。
常见的传感器类型包括温度传感器、光敏传感器、压力传感器等。
以温度传感器为例,它采用了热敏原理,通过测量环境温度引起的电阻变化来反映温度变化。
光敏传感器基于光电效应原理,通过测量光线的光强或能量来感知环境中的光照强度。
压力传感器则利用了压阻效应,通过测量物体对传感器施加的压力大小来判断压力变化。
分类:传感器可以按照不同的原理和应用来进行分类。
按照工作原理,传感器可分为光学传感器、电磁传感器、压力传感器、温度传感器等。
按照应用领域,传感器可分为工业传感器、医疗传感器、环境传感器、农业传感器等。
不同类型的传感器具有不同的特点和适用范围,可以满足各个领域的需求。
应用:传感器在现代社会中的应用非常广泛。
在工业领域,传感器用于监测和控制生产过程中的各种物理量,如温度、压力、湿度等,以提高生产效率和质量。
在医疗领域,传感器用于监测患者的生理参数,如心率、血压等,以帮助医生进行诊断和治疗。
在环境监测领域,传感器用于检测和监测环境中的各种物理量,如大气污染物、水质污染等,以保护环境和人们的健康。
在农业领域,传感器用于监测土壤湿度、光照强度等参数,以帮助农民科学种植和管理农作物。
未来发展趋势:随着技术的不断进步,传感器也将迎来新的发展机遇。
未来传感器的发展趋势主要包括以下几个方面:1.微型化:传感器将会越来越小巧,可以集成到更多的设备和系统中,以实现更多的功能。
轨压传感器工作原理

轨压传感器工作原理
轨压传感器是一种用于测量铁路轨道上轮轴通过时施加的压力或力的传感器。
它工作的原理基于压电效应。
轨压传感器通常由一对电极和一个压电材料组成。
压电材料通常是一种具有压电效应的晶体,如石英或陶瓷。
当轮轴通过轨线时,轮轴对轨道施加压力。
这个压力通过轨道传递到轨压传感器上。
压电材料受到压力作用时,会产生电荷分离并产生一个电压信号。
电压信号可以通过电极与传感器连接的电路进行测量和分析。
根据电压信号的大小,可以得出轮轴施加的压力的大小。
轨压传感器的优点是其高精度和快速响应。
它可以实时监测轨道上的压力变化,并为铁路运营者提供有关轨道状况的重要信息。
这些信息可以用于轨道维护和安全管理。
CRH动车组驱动装置的故障与预警系统

CRH动车组驱动装置的故障与预警系统在高铁列车运行过程中,动车组驱动装置的稳定运行对列车的正常运行至关重要。
然而,由于各种原因,动车组驱动装置可能发生故障,给列车运行带来安全隐患。
因此,为了及时发现并处理动车组驱动装置的故障,预防列车出现问题,需要建立一个完善的预警系统。
一、动车组驱动装置故障的原因分析动车组驱动装置故障的原因很多,主要包括零部件老化、设备损坏、电气故障等。
这些原因可能导致列车在运行过程中出现行驶不稳定、速度波动、噪音异常等问题,严重时甚至会影响列车的安全性。
因此,需要对动车组驱动装置的各项设备和部件进行定期检查和维护,确保其处于良好的运行状态。
二、动车组驱动装置故障的预警系统设计为了及时发现动车组驱动装置的故障,提前采取相应的处理措施,需要建立一个有效的预警系统。
预警系统主要包括以下几个方面:1. 传感器监测:通过在动车组驱动装置上安装各类传感器,实时监测设备的运行状态,如电流、温度、转速等参数,一旦出现异常,即时发出警报信号。
2. 数据采集与分析:将传感器采集到的数据传输至监控中心,通过数据分析软件对数据进行处理和分析,找出设备运行中存在的问题,预测可能发生的故障。
3. 远程监控与诊断:建立远程监控系统,由专业人员对动车组驱动装置的运行情况进行实时监测,一旦发现异常,及时诊断问题并采取相应措施。
4. 预警报警:当监测系统检测到设备存在异常情况时,系统应能自动发出警报信号,提示相关人员及时处理,以防止故障进一步扩大导致严重后果。
三、动车组驱动装置故障预防措施除了建立完善的故障预警系统外,还应采取一些预防措施,减少动车组驱动装置故障的发生率:1. 定期检查维护:对动车组驱动装置的各项设备和部件进行定期检查和维护,保证其正常运行。
2. 增加备用设备:为了应对突发情况,应备足备用设备,确保在设备故障时能够迅速更换。
3. 培训人员技能:提高相关人员的技术水平和操作能力,增强他们对设备的维护和保养意识。
中国铁路信号系统智能监测技术

中国铁路信号系统智能监测技术
随着科技的进步和高铁的快速发展,铁路信号系统的安全性和稳定性变得越来越重要。
为了实现对铁路信号系统的智能监测,中国铁路部门开始引入一系列先进的技术和设备。
本文将介绍中国铁路信号系统智能监测技术的相关内容。
中国铁路信号系统智能监测技术包括如下几个方面:故障诊断与预警、远程监控与管理、数据分析与处理等。
在故障诊断与预警方面,中国铁路部门采用了一系列先进的技术,例如智能传感器、
无线通信和物联网等。
通过将智能传感器安装在信号系统设备上,可以实时检测各种参数,例如温度、压力和震动等,以帮助监测设备的工作状态。
当设备出现故障或异常情况时,
智能传感器会发出警报信号,并通过无线通信传输给监控中心,以便及时进行处理和维
修。
在远程监控与管理方面,中国铁路部门通过建立完善的监控系统和网络,实现对信号
系统的远程监控和管理。
监控系统可以实时获取信号系统的运行状态和各种参数,例如设
备的工作温度、电压和电流等。
监控系统还可以通过远程存储和传输技术,将数据发送给
监控中心,以便进行分析和处理。
在数据分析与处理方面,中国铁路部门利用大数据和人工智能技术,对信号系统的运
行数据进行分析和处理。
通过对大量的运行数据进行模式识别和故障预测,可以实现对信
号系统的智能监测和预警。
当信号系统出现故障或异常情况时,智能监测系统可以自动发
出警报,并提供相关的故障诊断和处理建议,以帮助工作人员及时处理和修复故障。
高铁道岔系统的自动监测与智能化控制应用

高铁道岔系统的自动监测与智能化控制应用随着高铁的快速发展与普及,对于高铁线路的安全性和运行效率的要求也日益提高。
其中,道岔作为高铁线路的关键组成部分,起到了切换轨道的重要作用。
然而,道岔在使用过程中容易受到各种因素的影响,例如温度变化、列车负荷等,这可能导致道岔的故障或者失效,进而影响高铁线路的正常运行。
为了保障高铁线路的安全运行,自动监测与智能化控制技术成为了必不可少的手段。
高铁道岔系统的自动监测应用是指利用传感器、数据采集设备等监测设备来实时获取道岔运行状态的信息。
通过对这些信息的采集和分析,可以实现对道岔系统的故障检测、故障预警与故障诊断等功能。
自动监测系统能够及时发现道岔故障,并在需要时向维修人员发送警报信息,从而保障道岔运行的可靠性和稳定性。
道岔系统的智能化控制应用则是指利用自动化和智能化技术,通过对道岔系统的各项参数、条件进行实时监测和控制,实现对道岔的自动化管理和精确控制。
智能化控制系统能够根据道岔运行状态的实际情况,灵活调整和控制道岔的切换速度、切换角度等参数,从而提高道岔的运行效率和安全性。
高铁道岔系统的自动监测与智能化控制应用具有重要的意义和价值。
首先,它能够提高高铁线路的运行效率和安全性,避免因道岔故障而引发的停运和延误。
其次,它能够提高道岔的维护效率和准确性,减少了人工巡查和维护的工作量,降低了维护成本。
再次,它能够提供大量的数据支持,为高铁线路的运行和维护提供科学依据。
在高铁道岔系统的自动监测与智能化控制应用中,关键的技术包括传感器技术、数据采集与分析技术、通信技术和控制技术等。
传感器技术是实现自动监测的基础。
通过在道岔系统的关键部位安装传感器,可以实时采集道岔系统的运行状态信息,例如道岔角度、道岔齿轮的磨损情况等。
这些传感器可以采用多种技术,例如光电传感器、压力传感器、位移传感器等。
通过传感器采集到的数据,可以快速、准确地判断道岔的运行状态,及时发现故障并进行相应的预警和处理。
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高速铁路技术及传感器应用一、高铁的定义对于“高速铁路”一词,现时世界上并没有统一的定义,所以不同的组织或国家均对“高速铁路”有各异的标准。
但近年各地的标准均趋于接近,现时世界上最为受广泛接受的“高速铁路”定义为:最高(日常/商业)的营运速度达到200公里/小时的铁路。
二、世界高速铁路发展概况1、高速铁路的兴起1964年,日本新干线开通运营,开启了世界铁路发展的新时代。
1981年,法国高速铁路后来居上,将高速铁路的发展推上一个新台阶,同时带动了欧洲高速铁路的发展,意大利、德国、西班牙等国先后投入建设高速铁路的行列。
2、中国高速铁路2008年中国大陆拥有了第一条时速350公里的高速铁路-京津城际铁路。
2009年中国拥有了世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路-武广客运专线。
3、高速铁路的发展法国在发展高速列车方面一直居世界领先地位,曾在1990年创造了每小时公里的世界最高时速纪录。
2007年4月3日,在刚刚竣工的巴黎-斯特拉斯堡东线铁路进行了TGV试验,列车时速达到公里。
4、日本高速铁路面对法、德等发达国家的激烈竞争,日本声言:21世纪是新干线时代。
日本要使新干线总长从目前的2000公里增加到7000公里,届时在日本全国将形成以东京为中心的全国一日交通圈(即当日到达东京以外的任一大城市)。
日本高速铁路技术特点:(1)线路中桥、隧比重不断增加,线路标准不断提高(2)建立试验段,通过试验研究解决技术关键(3)高速列车采用动力分散型,不断降低轴重,全面提高列车性能(4)列车运行密度高、定员多、旅客输送量大(5)安全性能好、无旅客死亡事故(6)增加服务设施、提高服务质量、方便旅客换乘5、法国高速铁路驰名世界的高速铁路是法国技术的骄傲,但在经济上却使国家背上了沉重的包袱,目前法国高速铁路只有1282公里,法国计划在21世纪的头10年内,把东南线延伸至马赛,还要修建通向意大利和西班牙的南部欧洲线以及巴黎至德国斯特拉斯堡的东部欧洲线。
高速铁路是个典型的法国传奇—技术上的成功与财政方面的灾难密不可分。
法国高速铁路技术特点:(1)动车组采用动力集中方式及铰接式车厢(2)多电流制供电与简单链型悬挂接触网,能使用一般线路的1500V 3000V 直流供电,也能使用高速线25KV交流供电。
(3)采用符合ETCS标准的TVM列车控制系统(4)注重系统的安全性与可靠性。
(5)高标准、高质量的线路。
6、德国高速铁路德国的高速铁路技术储备不亚于法国,1988年他们电力牵引的行车试验速度突破每小时400公里大关,达到公里。
但是德国的实用性高速铁路直到20世纪90年代初才开始修建。
目前已建成总长约2620公里的高速运输走廊。
德国高速铁路技术特点:(1)客货混跑对高速铁路线路的要求更高(2)三相交流传动技术(3)计算机控制的机车牵引与列车制动技术(4)轻型车体构造(5)列车自诊断技术(6)统一调度指挥(7)无渣轨道技术三、中国高铁的关键技术及传感器应用1、转向架转向架是支承车体并沿着轨道走行的装置。
转向架是车辆最重要的组成部件之一,它的结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。
转向架中的传感器速度传感器(1)光电式车速传感器--由带孔的转盘两个光导体纤维,一个发光二极管,一个作为光传感器的光电三极管组成。
发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。
(2)磁电式车速传感器--模拟交流信号发生器,产生交变电流信号,通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。
磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲,其形状是一样的。
输出信号的振幅与磁组轮的转速成正比(车速),信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。
(3)霍尔式车速传感器--它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上,用于开关点火和燃油喷射电路触发,它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。
由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成,一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙,在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器,而没有窗口的部分则中断磁场。
红外轴温探测传感器列车在运行中,车轴与轴承相互摩擦产生热能。
当车轴与轴承间出现故障时,摩擦力增大,产生的热能就随之增加,轴箱的温度也随之升高。
因此,测定轴箱的温度变化,可以确定轴箱的工作状态是否正常。
铁路行车早期,采用手摸轴箱的办法来判断温度的变化情况,并以手的感觉来确定车辆与轴承间的工作状态。
采用这种方法,检测人员劳动强度大,效率低,而且人的手感有差异,没有标准。
红外线轴温探测设备由探头、轴温信息处理装置、传输线路、信号报警装置等部分组成。
探头由光敏器件和光电转换器件组成。
轨道清障器CHR1动车组两个端部转向架上各装有一个轨道清障器,用来防止轨道有异物导致出现脱轨现象。
2、弓网系统电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备,安装在机受车或动车车顶上。
受电弓与接触电网直接接触,为电力机车提供电力。
(包括高压牵引电机电力以及车厢照明等低压电力)受电弓可分单臂弓和双臂弓两种,菱形受电弓,也称钻石受电弓,以前非常普遍,后由于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰,近年来多采用单臂弓。
弓网电弧弓网电弧是指由于接触导线的不平顺、接触网的振动、受电弓弓头的振动、轨道的不平顺等多种因素的影响,受电弓与接触导线在相对高速滑动中分离而产生的气体放电现象。
弓网电弧的危害有:侵蚀和磨损接触导线和受电弓滑板;产生过电压;产生高频噪声;使电力机车的供电质量下降等。
针对以上问题,人们提出许多应对方案,如最初的人工观察记录的方法,到后来的检测车,再到现在的视频监测等。
而随着光开关,即光电传感器技术的快速发展,这一技术也被用到了弓网离线电弧的检测方面。
由于受电弓离线时,受电弓上的电流为零,所以可通过检测此时受电弓的电流状态来测定离线。
而这一检测可通过光电传感器来完成。
激光位移传感器激光位移传感器对接触线(车顶)位置和高度的准确测量对接触网的监控和安装非常重要。
恰当的无接触的接触线测量系统已经为韩国高速铁路公司(KHRC)和英国OLE联盟所采用。
激光三角扫描仪在运行中在线测量接触线的高度和侧面位置,另外5个激光传感器安装于车箱上,用于测量车箱的倾斜度、侧面位移和轨道间距,所有的这些数据都可以图形显示,这套测量系统几乎可在任何环境下操作(下雨、高温或结霜天气)。
3、制动系统闸瓦制动,又称踏面制动,是自有铁路以来使用最广泛的一种制动方式。
它用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块(闸瓦)紧压滚动着的车轮踏面,通过闸瓦与车轮踏面的机械摩擦将列车的动能转变为热能,消散于大气,并产生制动力。
其他制动方式除闸瓦制动外,铁路机车车辆还有一些其他制动方式。
(一)盘形制动盘形制动(摩擦式圆盘制动)是在车轴上或在车轮辐板侧面装上制动盘,一般为铸铁圆盘,用制动夹钳使合成材料制成的两个闸片紧压制动盘侧面,通过摩擦产生制动力,把列车动能转变成热能,消散于大气。
与闸瓦制动相比,盘形制动有下列主要优点:(1)可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。
(2)可按制动要求选择最佳“摩擦副”(采用闸瓦制动时,作为“摩擦副”一方的车轮的构造和材质不能根据制动的要求来选择),盘形制动的制动盘可以设计成带散热筋的,旋转时它具有半强迫通风的作用,以改善散热性能,为采用摩擦性能较好的合成材料闸片创造了有利的条件,适宜于高速列车。
(3)制动平稳,几乎没有噪声。
但是,盘形制动也有它不足之处:(1)车轮踏面没有闸瓦的磨刮,轮轨粘着将恶化,所以,还要考虑加装踏面清扫器(或称清扫闸瓦),或采用以盘形为主、盘形加闸瓦的混合制动方式,否则,即使有防滑器,制动距离也比闸瓦制动要长。
(2)制动盘使簧下重量及其引起的冲击振动增大,运行中还要消耗牵引功率。
盘形制动的制动力(二)磁轨制动磁轨制动(摩擦式轨道电磁制动)是在转向架的两个侧架下面,在同侧的两个车轮之间,各安置一个制动用的电磁铁(或称电磁靴),制动时将它放下并利用电磁吸力紧压钢轨,通过电磁铁上的磨耗板与钢轨之间的滑动摩擦产生制动力,并把列车动能变为热能,消散于大气。
参看图4—1-5。
磁轨制动的制动力式中K——每个电磁铁的电磁吸力;φ一一电磁铁与钢轨间的滑动摩擦系数。
与闸瓦和盘形制动相比,磁轨制动的优点是,它的制动力不是通过轮轨粘着产生的,自然也不受该粘着的限制。
高速列车加上它,就可以在粘着力以外再获得一份制动力,使制动距离不致于太长。
磁轨制动的不足之处是,它是靠滑动摩擦来产生制动力的,电磁铁要磨耗,钢轨的磨耗也要增大,而且,滑动摩擦力无论如何也没有粘着力大。
所以,磁轨制动只能作为紧急制动时的一种辅助的制动方式,用于粘着力不能满足紧急制动距离要求的高速列车上,在施行紧急制动时与闸瓦(或盘形)制动一起发挥作用。
(三)轨道涡流制动轨道涡流制动又称线性涡流制动或涡流式轨道电磁制动。
它与上述磁轨制动(摩擦式轨道电磁制动)很相似,也是把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。
不同的是,轨道涡流制动的电磁铁在制动时只放下到离轨面几毫米处而不与钢轨接触。
它是利用电磁铁和钢轨的相对运动使钢轨感应出涡流,产生电磁吸力作为制动力,并把列车动能变为热能消散于大气。
轨道涡流制动既不通过轮轨粘着(不受其限制),也没有磨耗问题。
但是,它消耗电能太多,约为磁轨制动的10倍,电磁铁发热也很厉害,所以,它也只是作为高速列车紧急制动时的一种辅助制动方式。
(四)旋转涡流制动旋转涡流制动(涡流式圆盘制动)是在牵引电动机轴上装金属盘,制动时金属盘在电磁铁形成的磁场中旋转,盘的表面被感应出涡流,产生电磁吸力,并发热消散于大气,从而产生制动作用。
与盘形制动(摩擦式圆盘制动)相比,旋转涡流制动(涡流式圆盘制动)的圆盘虽然没有装在轮对上,但同样要通过轮轨粘着才能产生制动力,也要受粘着限制。
而且,与轨道涡流制动相似,旋转涡流制动消耗的电能也太多。
(五)电阻制动电阻制动广泛用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。
它是在制动时将原来驱动轮对的自励的牵引电动机改变为他励发电机,由轮对带动它发电,并将电流通往专门设置的电阻器,采用强迫通风,使电阻发生的热量消散于大气,从而产生制动作用。
(六)再生制动与电阻制动相似,再生制动也是将牵引电动机变为发电机。
不同的是,它将电能反馈回电网,使本来由电能或位能变成的列车动能获得再生,而不是变成热能消散掉。
显然,再生制动比电阻制动在经济上合算,但是技术上比较复杂,而且它只能用于由电网供电的电力机车和电动车组,反馈回电网的电能要马上由正在牵引运行的电力机车或电动车组接收和利用。
上述各种制动方式中,除磁轨制动和轨道涡流制动外,都要通过轮轨粘着来产生制动力并受粘着限制,所以习惯上统称为“粘着制动”,并把不通过粘着者统称为“非粘(着)制动”。