城轨车辆牵引与制动控制
城轨车辆牵引与制动控制系统—列车方向的控制
1．列车方向控制
只有： 当车辆处于静止状态、驾驶台在激活状态（2A01-S01闭合位）。 操纵： 驾驶员控制器方向手柄。推“向前”（F）位或“后退”（R）位。 控制电路：图3-23所示。 电路逻辑：与激活控制用同一电源。列车电源线30420提供
10V，进行过流保护。
向前控制：
当设定为“F”（向前）位时，2A01-S12闭合。 向前接触继电器得电，“向前”列车控制线20312 被接通。 20100·2K04·2A01-S12·（20312+2F03·2K14 )·30400
图3-23 列车方向控制电路
后退控制：
当设定为“R”（后退）位时，2A01-S13闭合。 向前接触继电器得电，“向前”列车控制线20312 被接通。 20100·2K04·2A01-S13·（20322+2F03·2K12 )·30400
➢ 在手动方式或ATC方式下，方向“向前”指令通过向前方向控制继电器 传送到工作端的A车的ATC单元。
➢ 在特殊操作模式(自动运行时的折返)情况下，非头车A车运行方向是由 ATC系统通过4K03常开联锁（23-24）闭合和4K04常开联锁（13-14）闭 合预先设定。
图3-23 列车方向控制电路
➢ 在非头车的A车中，由于列车控制线的交叉布置，与之相对应的反向列 车控制线和接触继电器被接通，并将相应的信息通过列车线传递给牵 引控制单元（1A1）和电子制动单元BECU（2A03）。
➢ 在B、C车的每个驱动控制回路中，有一对速度继电器的反连锁联锁使 牵引控制单元（DCU）无动作，该联锁防止列车在运行过程中发生换向 动作。
轨道交通车辆牵引系统的功能、分类
单元七 牵引系统装置
• 1、牵引工况：牵引系统为列车提供牵引动力，它把接触 网提供的电能转换成牵引电机使用的电能给牵引电机，牵 引电机作为电动机工作，将电能转换成机械能，使列车在 轨道上运动。
• 2、电制动工况：电制动可分为再生制动工况和电阻制动 工况。
• ①再生制动工况：牵引系统进行再生制动时将列车动能转 换为电能反馈到电网供其它列车使用。这极大地降低了列 车的实际能量损耗。
城市轨道交通车辆构造
城市轨道交通车辆构造
单元七 牵引系统装置
课题一 牵引系统概述
一、牵引系统的功能
列车牵引系统是列城市轨道交通车辆的核心部件，是列车动力的来源， 根据需要为列车提供牵引力和制动力，完成列车牵引和制动。因此， 牵引系统主要有两个工况：牵引工况和电制动工况，完成牵引、再生 制动及电阻制动的功能
单元七 牵引系统装置 3）、斩波调压控制系统
•
在斩波调压控制系统中，利用斩波电路将接触 网提供的电能进行调节，不断调节斩波电路的输出 电压来控制列车，输出电压可通过调节斩波器占空 比来实现
单元七 牵引系统装置
2、交流传动的类型
• 1）、根据牵引电机供电配置方式分类
交流传动牵引系统主要有1C4M和1C2M两 种形式。1C4M牵引系统是一台牵引逆变器向 同一动车上的四台牵引电机供电。1C2M牵引 系统是一台逆变器向同一转向架上的两台牵 引电机供电
通过控制凸轮使接触器K1、K2、K3、K4、K5、 K6逐个的闭合与开断，改变接入电阻不同来调节 牵引电机端电压和磁场削弱，从而实现对牵引电 机的控制来达到列车的控制。
单元七 牵引系统装置 2）、斩波调阻控制系统
•
斩波调阻控制系统中，斩波器与电阻并联， 通过调节 斩波器的占空比来实现对电阻的调节，连续调节斩波器的占 空比，相应的电阻接入主回路的阻值也连续平滑的变化。斩 波调阻装置即斩波器由晶闸管、二极管、均流电抗器、均压 电阻和换流电容等部件组成。
城市轨道交通车辆制动方式
城市轨道交通车辆制动方式一、引言城市轨道交通作为现代城市公共交通的重要组成部分，其安全性和稳定性是保证运营质量的关键因素之一。
而车辆制动作为车辆控制系统中的重要组成部分，对于保证列车的安全运行起着至关重要的作用。
本文将从城市轨道交通车辆制动方式入手，详细介绍城市轨道交通车辆制动方式及其特点。
二、电阻制动电阻制动是城市轨道交通常用的一种制动方式。
它是利用列车牵引系统中装有电阻器，在列车行驶过程中通过改变电路连接方式，使电能转化为热能而达到减速目的。
这种制动方式具有以下特点：1. 制动效果稳定可靠：由于电阻器可以根据列车运行状态进行调整，因此可以实现精确控制列车速度。
2. 制动过程平稳：由于电阻器可以逐渐降低输出功率，因此可以实现平滑减速。
3. 能量回收效果差：由于电能转化为热能而散失掉了大量能量，因此不能实现能量回收。
三、空气制动空气制动是城市轨道交通常用的一种制动方式。
它是利用列车牵引系统中的压缩空气，通过控制空气压力来控制列车的制动力。
这种制动方式具有以下特点：1. 制动效果稳定可靠：由于空气制动可以实现精确控制列车速度，因此具有较高的稳定性和可靠性。
2. 制动过程平稳：由于空气制动可以逐渐降低输出压力，因此可以实现平滑减速。
3. 能量回收效果差：由于空气制动不能实现能量回收，因此在长时间停车时会浪费大量能量。
四、电磁吸盘制动电磁吸盘制动是城市轨道交通常用的一种辅助制动方式。
它是利用列车底部装有的电磁吸盘，在紧急情况下通过控制电磁吸盘工作来实现快速停车。
这种制动方式具有以下特点：1. 制动效果强劲：由于电磁吸盘可以产生很大的吸力，因此可以在紧急情况下迅速停车。
2. 制动过程突然：由于电磁吸盘制动是一种紧急制动方式，因此制动过程会比较突然。
3. 能量回收效果好：由于电磁吸盘可以将列车的动能转化为电能进行回收利用，因此具有较好的能量回收效果。
五、再生制动再生制动是城市轨道交通常用的一种能量回收方式。
城轨车辆制动基础知识—城轨车辆制动系统介绍
整流器 再生制动原理图
一、电制动
2.电阻制动
将发电机发出的电能加于 电阻器上，使电阻器发热，即 电能转变为热能。
制动电阻箱
电阻制动原理图
二、空气制动
当电制动力不足时，由空气制 动来补充，每节车设计有独自的空 气制动控制及部件。
1.2.3 电气指令式制动 控制系统
目前，制动控制系统主要有空气制动系统和电控 制系统两大类。
以电气信号来传递制动信号的制动控制系统，称 为电气指令式制动控制系统系统。
电气指令式制动控制系统系统分为两种类型：
1.数字指令式制动控制系统
2.模拟指令式制动控制系统
一、数字指令式制动控制系统
将司机控制器或ATO（列车自动驾驶） 系统传来的制动指令信号，通过代表不同 意义的信号线输出信号来划分成不同的制 动等级，控制后部车辆制动装置。
对于数字式而言，控制得越精确，信号线 越多，信号传输系统越复杂，越容易发生 故障。
模拟式的信号传输系统简单，而且从 理论上讲，可以做到无级传输，有利 于精确控制。
1.3.2 城轨车辆制动模式
城轨车辆制动模式
1.常用制动
是指在正常情况下为调节或控制列车速 度（包括进站停车）所实施的制动。
城轨车辆制动模式
二、模拟指令式制动控制系统
用模拟量作为制动指令，通常是将司机控制器或ATO系统 传来的制动指令信号，经编码器后，以脉宽调制（PWM）信 号形式或直流电压方式，经列车指令控制线传到后部车辆， 脉宽调制信号以占空比的大小代表不同的制动指令。
制动指令（制动力指令值）是无级传输的。
电气指令式制动控制的主要优点：全列车制动和缓解的 一致性较好，制动和缓解时的纵向冲动小，制动距离短。
城市轨道交通车辆电气控制项目三 城轨车辆牵引与制动控制【拓展任务】
2）SIBAS32KLIP控制总线
图3-49 控制总线硬件连接图
AS318接口用来连接控制总线和KLIP子站的内部9V总线，同时提供给总线模块9V电源，KLIP站 的地址和总线传输率由DIP开关设置。
每个 KLIP站由以下硬件组成：1个AS318接口卡、总线模块BM700、输入/输出插卡、接线端子。 1个总线模块可插2个输入/输出插卡，接线端子接好线后直接插在输入/输出卡上。
输入输出模块的配置可以根据需要的输入输出信号的数量和种类任意选择。
表3-5 广州地铁一号线车辆中主要用到的输入/输出模块卡
DE16×110VDC输入 16通道110V直流输入模块，用于故障信息和各种二进
卡
制控制信号的输入
输出时钟数字信号到各个电子控制单元（B、C车），
DA8×110VDC输出卡 输出受电弓升、降状态、主断分合状态、电制动施加
SBS：通过轮询的方式与KLIP子站通讯，此类通讯方式成为“广播”通讯方 式，当KLIP子站被SBS询问时才可以发送数据，输入数据通过BM700总线通讯模 块传递到AS318板，通过AS318板内置的输入/输出缓冲器将数据传送给SBS，由 SBS进行处理，再传送给CPU控制板，实现外围设备与主机系统的信息传送。
“事件”是所有诊断机制的触发源，一个事件可以是如下的类型：子系统故障 的发生；子系统故障的消失；重要信息的出现；重要信息的消失。当一个触发 源出现时，CFSU通过总线获取、分类检测并处理环境参数及时间标准，然后 给出相应的代码传输到列车总线主控端的显示器中进行故障列表并显示存储。
浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展
浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展轨道交通车辆牵引控制是指在轨道交通系统中，通过控制车辆的牵引力和制动力来实现列车的运行控制和调度。
随着城市化进程的加快和交通需求的增加，轨道交通系统成为了城市重要的交通方式之一。
在过去的几十年里，轨道交通车辆牵引控制技术已经取得了长足的进步，但在发展过程中也面临着一些挑战和问题。
本文将从技术现状和发展趋势两方面对轨道交通车辆牵引控制进行探讨。
一、技术现状1.传统牵引控制技术传统的轨道交通车辆牵引控制技术采用的是直流电动机和交流电动机，通过控制电动机的电流来实现对车辆的牵引力和制动力的调节。
这种技术在功率密度和调速范围上都有一定的局限性，同时由于电动机本身的复杂性，系统的可靠性和维护成本也较高。
随着功率半导体技术的不断发展，变频技术已经成为了轨道交通车辆牵引控制的主流技术之一。
变频技术通过对电动机的电压和频率进行控制，可以实现对车辆牵引力和制动力的精准调节，同时也能够满足不同运行工况下的需求。
相比传统技术，变频技术具有体积小、重量轻、响应速度快等优势，为轨道交通车辆的运行效率和可靠性提供了有力支持。
随着环保意识的提升和新能源技术的不断成熟，新能源牵引控制技术也逐渐受到关注。
电动车辆、氢燃料电池车辆、超级电容快充车辆等新能源技术的应用，为轨道交通车辆的牵引控制提供了更多的选择空间。
这些新技术不仅能够降低列车的运行噪音和排放，而且还可以大大提高能源利用率，为城市轨道交通的可持续发展贡献力量。
二、发展趋势1.智能化随着信息技术的飞速发展，轨道交通车辆牵引控制系统正朝着智能化的方向不断演进。
智能化技术可以通过数据分析、运算模型等手段，实现对列车运行状态的实时监测和预测，为列车的牵引控制提供更精准的支持。
智能化技术还可以实现列车间的通信和协同，提高列车的运行效率和安全性。
2.集成化随着轨道交通系统规模的扩大和运营的复杂性增加，对车辆牵引控制系统的要求也在不断提高。
为了应对这一挑战，集成化技术已经成为了未来发展的重要方向之一。
城轨车辆牵引与制动控制系统—受电弓的控制
图3-16 特殊欠压继电器
（3）受电弓状态检测
➢ 受电弓的状态可以从按钮灯上判断： 当升弓按钮绿灯亮时，表示所有受电弓都已升起； 当降弓按钮红灯亮时，表示所有受电弓都已降下；
➢ 当升弓按钮绿灯和降弓按钮红灯都不亮时，表示两个受电弓处于不 同的状态（如升单弓）。
➢ “升弓”状态检测： 电压继电器7U01，图3-16。
➢ “降弓”状态检测： 位置传感器7B01，当受电弓物理位移接近7B01时，其连接电路的两
图3-24 受电弓电路控制
（2）降弓控制（续）
➢ 紧急情况下的降弓操作：单只受电弓，操作设在A车司机 控制面板的紧急制动开关。
➢ 逻辑为：开关被激活，2K10继电器失电，直接分断2K33 和2Y01。
➢ “有电无气”情况下的升弓：当升弓气压小于3bar时， 先按下升弓按钮，使电磁阀2Y01得电开通受电弓气路， 然后脚踩位于A车8号座位下的脚踏泵，人工供风升弓。
2．受电弓控制
受电弓和高速断路器
控制保护空气开关
受电弓控制分为：气路控制、电路控制
电源列车线
受电弓电路控制：由列车电源线30420提
自动空气开关
供电源(DC110V)，由受电弓和高速断路
器控制保护空气开关2F30进行过流保护
操作：升弓开关2S01执行“升弓”指令， 操降弓控制开关2S02执行“降弓”指令
降弓继2电K3器3得2K电32吸得合电。，具体电路为： 30420·2F33·2K10·2K32 ·(2K31+2K33)·3K08 ·2K33·30400
控制电路逻辑为: 30—42—0自·22KS动3032升控·2弓F制3。2开·控通2K制升32逻弓·辑3气0为4路0:0，当风压≥3bar时 ——3024K2302·2控F3制3·22KK3130和·2K23Y201·2失K电33，· 2受Y0电1 弓·3（0420K06）落弓
浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展
浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展轨道交通车辆牵引控制是指控制车辆在运行过程中的加速、减速、制动等动作，保证车辆在运行过程中的平稳、舒适和安全。
随着城市化进程的加快，轨道交通成为城市交通的主要方式之一。
在轨道交通车辆的牵引控制领域，国内外都进行了大量的研究和实践，取得了一些显著的成果。
本文将就轨道交通车辆牵引控制的现状和发展进行浅谈。
一、现状1. 轨道交通车辆牵引控制现状目前，轨道交通车辆的牵引控制系统主要分为直流牵引和交流牵引两种类型。
直流牵引系统是通过直流电源供电，控制车辆的运行速度和牵引力；交流牵引系统则是通过交流电源供电，控制车辆的牵引力和制动力。
在实际的应用中，交流牵引系统由于其优势逐渐得到广泛应用，包括变频牵引、牵引变流和牵引逆变等技术。
2. 现有技术存在的问题尽管目前的轨道交通车辆牵引控制技术已经相对成熟，但仍然存在一些问题需要解决。
由于轨道交通系统通常需要在不同的地形和环境下运行，对于牵引控制系统的稳定性和适应性提出了更高的要求；随着轨道交通车辆的运行速度不断提高，对于牵引控制系统的快速响应和动态性能也提出了更高的要求；随着城市轨道交通的发展和扩张，系统的可靠性和安全性也是当务之急。
二、发展1. 技术研发的方向为了解决当前轨道交通车辆牵引控制系统存在的问题，国内外的研究机构和企业积极进行技术的研发和创新。
目前，针对牵引控制系统的研发方向主要包括以下几个方面：（1）提高系统的稳定性和适应性。
通过优化控制算法和改进系统结构，提高系统的稳定性和适应性，以适应不同的地形和环境。
（2）提高系统的快速响应和动态性能。
采用先进的控制技术和高性能的电力电子器件，提高系统的快速响应和动态性能，以保证车辆在高速运行时的安全和稳定。
（3）提高系统的可靠性和安全性。
通过引入故障诊断和容错控制技术，提高系统的可靠性和安全性，以保证轨道交通系统的正常运行和乘客的安全。
2. 技术应用的前景轨道交通车辆牵引控制系统是轨道交通系统中的重要组成部分，其发展对于城市轨道交通的安全、舒适和高效至关重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
R—电阻
V—二极管 P—压力继电器
“2”——表示器件属于牵引/制动控制电路 例如：主控制器2A1，其中 “A”——表示主控制器 “1”——表示该类器件的第一个设备
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
（3）电器联锁标注
继电器、接触器等的电气联锁用 两位数字标注。 第一位表示联锁顺序，第二位 则成对出现，“3、4”表示常开联 锁的两个节点；“1、2”表示常闭 联锁的两个节点。 例如图3-14中继电器“2K07”
线圈下部有所有联锁的标注，共有
8对联锁，6常开2常闭。“13-14”表 示继电器第1对为常开联锁，“61-
62”表示继电器第6对为常闭联锁。
图3-2 城轨车辆控制线路
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
（4）设备联锁及元件位置、导线的来
源与去向标注
1.常用电气设备符号及其说明
⑶常开联锁、常闭联锁（也称正联锁、反联锁） 是对电器的工作线圈未通电、电器处于释
放状态时的联锁位置而言，若其联锁是打开的即为常
开联锁（正联锁），若其联锁联锁是闭合的即为常闭 联锁（反联锁）。 当电器工作线圈通电，电器动作后，常开联锁闭 合，常闭联锁打开。
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统 课题描述（2）
一种是总线控制的方法，
总线控制是基于计算机技术的
控制。包括列车总线WTB和车辆 多功能总线系统MVB。总线控制
时，列车所有的控制监测信号
包括车门控制和监测信号、气 制动检测信号等均通过总线进
行传输，并由列车控制系统通
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
1.常用电气设备符号及其说明
⑷位置联锁
对于某些组合电器的联锁，除标出其所属电器的代号
外，还应表明该联锁的接通位置。
⑸凸轮控制器或鼓形控制器 将触头闭合次序沿轴向展开为一个平面的触头闭 合电路图，简称展开图。在某工作位置联锁是接通的， 则在该位置相应的导线下方以黑点（或黑线段）表示。
用带括号的五位数字标注。
前两位表示其所在电路的类型，中间
两位表示处于该类电路的第几张图纸，最后 一位表示其处在该张图纸中的第几区。例如
图3-2中（02014）表示该导线来源于牵引/
制动控制电路第1张图纸的第4区。 导线线号也采用五位数字标注。 第一位数字表示电路类型，第二、三位 表示该类电路的第几张图纸，最后两位表示 该导线的编号。
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
7
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
1.
常用
电气 设备 符号 及其
说明
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
1.常用电气设备符号及其说明
(1)图3-2 城轨车辆控制线路示例
各电气设备电路中的表示：
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
城市轨道交通 车辆电气控制
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动系统
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
1. 2. 3.
任务1 任务2 任务3 任务4
学 习 目 标
项 目 导 入 学 习 任 务
电动列车电气控制电路系统 电动列车激活控制 电动列车初始条件设置控制 电动列车牵引和制动控制
4.
任务1 任务2
拓 展 任 务
列车信息和诊断系统 列车微机控制系统
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统 学习目标
过软件实现启动联锁保护功能。
MVB的OSI模型和MVB系统软硬件划分
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
学习任务
任务1
一.
电动列车电气控制电路系统
控制线路读识基础
1.常用电气设备符号及其说明 2.电路图识图
3.常用联锁方法
4.城轨车辆中常用低压电器介绍
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
11
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统 2.电路图识图
（1）电路类型标注：为了区分不同电路，通常采用两位数字编号进 行分类
表3-2 城市轨道交通车辆控制系统电路图电路类型编号 数字编号 01 02 03 04 05 电路类型 主电路（高压电路） 牵引/制动控制电路 辅助供电电路与辅助电路 检测和信息电路 照明电路 数字编号 06 07 08 09 电路类型 空调电路 辅助设备电路 车门控制电路 特殊设备电路
1．掌握电动列车继电器控制电路的基本构成及原理；
2．掌握牵引控制单元功能；
3．掌握电子制动控制单元功能； 4．会分析高压供电设备控制原理； 5．会分析牵引和制动控制原理； 6．会分析电动列车起动联锁控制； 7．了解电动列车信息与诊断系统原理。
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统 课题描述（1）
（从动作原理看） 设备的线圈图形符号旁边标明代号； 所有该设备的各联锁旁边也标注同一代 号；该电器线圈下方，给出该电器所有 联锁及连接。 说明是同一电器在电路中不同位置 的控制关系。 (2)重要导线标明导线代号
图3-2 城轨车辆控制线路
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
城市轨道交通车辆的列 车电气控制主要有两种。 一种是传统的有接点电
路控制方式，通过一系列接
触器、继电器等器件的“接 通”和“断开”来传递控制 与检测信号，从而实现列车 级的控制，这种控制线路也 成为继电器控制线路。 这种控制方法技术成熟， 应用也比较广泛。
图3-1 地铁车辆电气控制柜内部接触器继电器控制外观图
城 市 轨 道 交 通 车 辆 电 气 控制
项目三 城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
（2）设备及元件的标注
一般为三位，用数字与字母组 合而成，如图
表3-2 城市轨道交通车辆电路图常见符号含义 A—主控制器 F—自动空气开关 B—传感器 H—指示灯
K—接触、继电器
S—按钮和转换开关 Y—车钩电气接线盒