城轨车辆电气控制系统构成ppt课件
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车辆电气系统的认知课件
城轨车辆电气系统还记录大量的运行数据，为列车保养提供重要依据，对于城市轨道交通车辆驾驶人员和检修人员等专业技术人员来说， 要熟练掌握城市轨道交通的运用于保养、电气故障的排除及电气设备的检测检修等，就必须掌握好车辆电气系统知识。
车辆电气系统的组成
（一）牵引系统主要是给牵引电机电（二）辅助供电系统：
• 电动车组运行所需的电能供应：牵引用电。 （运行）
• 机电设备运转所需的电能供应:风机、水泵、 空调、自动扶梯、加工设备等。（运营）
部件及设备
城市轨 道交通 车辆电 气系统 设备众 多，分 布广泛， 在城市 轨道交 通车辆 各个方 面都发 挥着重 要的作 用
城市轨道交通车 辆电气系统的部 件及设备按分布 位置不同可分为 车顶电气设备、 车内电气设备和 车底电气设备
AC380V (交流380V)负载
AC220V (交流220V)负载
DC110V(直流110V)负载
辅助供电系统
辅助供 电系统
辅助逆变器 低压电源
蓄电池充电器 蓄电池
辅助供电系统作为个为大部分车载电气设备供电 的系统，主要由三个部分组成，即辅助逆变器(静 止逆变器)、蓄电池充电器和蓄电池。
辅助逆变器主要用来为交流负载供电;
辅助供电系统
辅助供电系统也称辅助电源系统，主要用来为除牵引系统之外的其 他用电设备供电。辅助供电系统供电的车载设备主要有以下三类:
空调装置、空气压缩机 单元、牵引设备的通风 冷却设备和辅助逆变器 的通风冷却设备。
客室正常照明、司机 室方便插座、客室维 修用方便插座。
控制电路及电子设备、 通信系统、维护诊断 系统、客室应急照明、 电动车门驱动电机等。
司机室电气设备包括操纵台上部和 下部的所有电气设备、司机室空调、 电热设备、照明设备以及司机室后 面设备柜和电子柜中的所有设备
车辆电气系统的组成
（一）牵引系统主要是给牵引电机电（二）辅助供电系统：
• 电动车组运行所需的电能供应：牵引用电。 （运行）
• 机电设备运转所需的电能供应:风机、水泵、 空调、自动扶梯、加工设备等。（运营）
部件及设备
城市轨 道交通 车辆电 气系统 设备众 多，分 布广泛， 在城市 轨道交 通车辆 各个方 面都发 挥着重 要的作 用
城市轨道交通车 辆电气系统的部 件及设备按分布 位置不同可分为 车顶电气设备、 车内电气设备和 车底电气设备
AC380V (交流380V)负载
AC220V (交流220V)负载
DC110V(直流110V)负载
辅助供电系统
辅助供 电系统
辅助逆变器 低压电源
蓄电池充电器 蓄电池
辅助供电系统作为个为大部分车载电气设备供电 的系统，主要由三个部分组成，即辅助逆变器(静 止逆变器)、蓄电池充电器和蓄电池。
辅助逆变器主要用来为交流负载供电;
辅助供电系统
辅助供电系统也称辅助电源系统，主要用来为除牵引系统之外的其 他用电设备供电。辅助供电系统供电的车载设备主要有以下三类:
空调装置、空气压缩机 单元、牵引设备的通风 冷却设备和辅助逆变器 的通风冷却设备。
客室正常照明、司机 室方便插座、客室维 修用方便插座。
控制电路及电子设备、 通信系统、维护诊断 系统、客室应急照明、 电动车门驱动电机等。
司机室电气设备包括操纵台上部和 下部的所有电气设备、司机室空调、 电热设备、照明设备以及司机室后 面设备柜和电子柜中的所有设备
城市轨道交通车辆电气控制系统构成
第2章 城市轨道交通车辆牵引传动系统
3. 直流牵引电动机的功率利用 从牵引供电的角度不希望机车的牵引功率在整个列车运行过程中有大幅度的变 化，过多的功率波动将造成供电设备容量和接触网导线截面增加等问题。
城市轨道交通牵引供电系统主要是指牵引变电 所和直流牵引网两部分，如图1-1所示。
第1章 城市轨道交通车辆电气控制系统构成
城市轨道交通车辆电气控制系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。按 其作用和功能可分为不同的车辆电气控制系统，如图1-2所示为城市轨道交通车 辆电气控制系统的组成框图。
第1章 城市轨道交通车辆电气控制系统构成
1．城市轨道交通系统是指在城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市 客运的交通系统。 2．城市轨道交通的定义为：通常以电能为动力，采取轮轨运输方式的快速大运 量公共交通的总称。 3．城市轨道交通车辆电气包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。 4．城市轨道交通车辆电气控制系统包括牵引传动系统、辅助供电系统、牵引/ 制动控制系统、车门系统、空调系统和列车微机控制系统等。
第2章 城市轨道交通车辆牵引传动系统
2. 高压电器单元 高压电器单元是将受流器从接触线路采集的电能引入车内，为牵引设备和其他 设施提供动力并进行高压系统的控制、检测和保护。高压电器单元主要包括主 断路器、避雷器、接地开关和检测保护装置等。
第2章 城市轨道交通车辆牵引传动系统
3. 牵引变压器 牵引变压器的作用主要是将电网电压转换成适当的电压供列车牵引系统和其他电气 系统使用；另外牵引变压器还可以将列车电气系统与接触网相隔离，并提供滤波、 保护等手段，为列车提供安全、可靠、高质量的电源。
图2-7（a）表示转速差异在两台并励式电动机之间引起的负载分配不均； 图 2-7（b）表示同样的转速差异在两台串励式电动机之间引起的负载分配不均。
项目一城市轨道交通车辆电气控制系统构成课件
日常维护保养
日常检查
对电气控制系统的各个部件进行外观检查，确 保没有明显的破损或异常。
清洁保养
定期对电气控制系统进行清洁，清除灰尘和杂 物，保持其良好的工作状态。
紧固件检查
检查并紧固所有电气连接器和端子排的紧固件， 确保连接牢固可靠。
故障处理与维修
故障诊断
通过观察、听诊、触诊 等方法，结合电气控制 系统的原理图和实际运 行情况，快速准确地判 断故障部位和原因。
控制系 统
控制系统是城市轨道交通车辆电气控制系统的“大脑”，负责协调和监 控车辆各部分的工作。
控制系统主要由控制电路、控制设备和安全监控设备组成，控制电路负 责传输控制指令，控制设备负责执行指令并控制各部分的工作，安全监
控设备则负责对车辆的运行状态进行实时监控。
控制系统的智能化程度和稳定性直接影响到城市轨道交通车辆的运行效 率和安全性。
03
城市轨道交通车辆电气控制 系统的功能与原理
牵引与制动控制
总结词
牵引与制动控制是城市轨道交通车辆电气控制系统的核心功能，用于实现列车 的启动、加速、减速和制动。
详细描述
牵引控制通过调节牵引电机的工作状态，使列车在轨道上正常运行。制动控制 则通过调节制动装置的工作状态，使列车在需要停车时能够快速减速并停稳。
THANKS
项目一城市轨道交通车辆电气控制系统
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构成课件
{01}
目
• 城市轨道交通车辆电气控制系统 • 城市轨道交通车辆电气控制系统 • 城市轨道交通车辆电气控制系统
目
• 城市轨道交通车辆电气控制系统 • 城市轨道交通车辆电气控制系统
01
城市轨道交车辆电气控制 系统概述
定义与特点
城市轨道交通车辆电气控制系统构成ppt课件
动车转向架侧面都有受流器，直接搭在三轨上边，中 间扁六边形，就是与三轨接触的铜滑块。
34
任务二 城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件功能
一、主电路电器
（一）受电弓
2. 受电弓的结构组成
• 安装位置： 车体几何中心点最近的车顶上部。
• 工作方式：
当受电弓升起时，弓与网接触滑行，
从接触网受取电流，通过车顶母线传送 到车辆内部。
网压DCl500V，4M2T编组。
最小/大工作高度/mm 最大升起高度/mm
碳滑板长度/mm
弓头宽度/mm
升/降弓时间/s
绝缘性能
机械寿命 受电弓总重（绝缘子除外）/kg
DCl500 DCl000～1800
DCl050
DCl600
DC460 120±10 100~140 不大于10 不大于15
≤90 额定550，最小/300，最大800
① 熟悉城市轨道交通车辆电气控制原理； ② 掌握城市轨道交通车辆电气控制系统的组成； ③ 会进行城市轨道车辆受力分析和列车运行工况分析； ④ 会分析牵引力和制动力的形成； ⑤ 了解空转和滑行的形成，会进行车辆空转和滑行的保护处理； ⑥ 掌握牵引动力装置的结构和工作原理； ⑦ 掌握城市轨道交通车辆主要电器的结构原理。
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任务二 城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件功能
• 定义：牵引电器 • 特点：工作环境和条件恶劣
电器外形箱状
28
任务二 城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件功能 一、主电路电器
受电弓
高速断路器
主接触器
线路滤波器
制动电阻器
平波电抗器
浪涌吸收器
接地装置 29
任务二 城市轨道交通车辆电气控制系统主要部件功能
项目一城轨车辆电气控制系统构成课件
列车自动驾驶
城轨车辆电气控制系统能够实现列车的自动驾驶功能，提 高列车运行的自动化水平，降低人工操作的误差。
列车自动监控
通过城轨车辆电气控制系统，列车能够实时监控自身的运 行状态和周围环境，及时发现异常情况并采取相应措施， 确保列车安全运行。
列车自动防护
城轨车辆电气控制系统具备列车自动防护功能，能够实时 监测列车的位置和速度，防止列车超速、冒进等危险情况 的发生。
主控制器
负责整个电气控制系统的协调 和指挥，实现车辆的自动化控
制。
执行器
根据控制器的指令，驱动相应 的元件，实现控制功能。
传感器
检测车辆的运行状态和参数， 为控制器提供实时数据。
通讯模块
实现车辆内部各系统之间的信 息交换和通讯。
城轨车辆电气控制系统的辅助元件
继电器
用于控制电路的通断，实现电路的切换和保 护功能。
城轨车辆电气控制系统中的传感器、控制器和执行器等技术可以应用 于机器人技术领域，提高机器人的感知、决策和执行能力。
城轨车辆电气控制系统的发展趋势与未来展望
集成化与模块化
随着技术的发展，城轨车辆电气控制系统将更加集成化和模块化 ，实现更高的可靠性和可维护性。
智能化与网络化
未来城轨车辆电气控制系统将更加智能化和网络化，能够实现更加 复杂的功能和控制任务。
城轨车辆电气控制系统在其他领域的应用
工业自动化控制
城轨车辆电气控制系统中的控制技术、传感器和执行器等组件可以 应用于工业自动化控制领域，提高生产效率和产品质量。
智能家居
通过将城轨车辆电气控制系统应用于智能家居领域，可以实现家居 设备的远程控制、自动化控制等功能，提高生活的便利性和舒适性 。
机器人技术
城轨车辆电气控制系统能够实现列车的自动驾驶功能，提 高列车运行的自动化水平，降低人工操作的误差。
列车自动监控
通过城轨车辆电气控制系统，列车能够实时监控自身的运 行状态和周围环境，及时发现异常情况并采取相应措施， 确保列车安全运行。
列车自动防护
城轨车辆电气控制系统具备列车自动防护功能，能够实时 监测列车的位置和速度，防止列车超速、冒进等危险情况 的发生。
主控制器
负责整个电气控制系统的协调 和指挥，实现车辆的自动化控
制。
执行器
根据控制器的指令，驱动相应 的元件，实现控制功能。
传感器
检测车辆的运行状态和参数， 为控制器提供实时数据。
通讯模块
实现车辆内部各系统之间的信 息交换和通讯。
城轨车辆电气控制系统的辅助元件
继电器
用于控制电路的通断，实现电路的切换和保 护功能。
城轨车辆电气控制系统中的传感器、控制器和执行器等技术可以应用 于机器人技术领域，提高机器人的感知、决策和执行能力。
城轨车辆电气控制系统的发展趋势与未来展望
集成化与模块化
随着技术的发展，城轨车辆电气控制系统将更加集成化和模块化 ，实现更高的可靠性和可维护性。
智能化与网络化
未来城轨车辆电气控制系统将更加智能化和网络化，能够实现更加 复杂的功能和控制任务。
城轨车辆电气控制系统在其他领域的应用
工业自动化控制
城轨车辆电气控制系统中的控制技术、传感器和执行器等组件可以 应用于工业自动化控制领域，提高生产效率和产品质量。
智能家居
通过将城轨车辆电气控制系统应用于智能家居领域，可以实现家居 设备的远程控制、自动化控制等功能，提高生活的便利性和舒适性 。
机器人技术
城轨车辆控制电路电器
线圈电压
触点分配
DC110V
二常开、二常闭
DC110V 四常开
DC110V 四常开、四常闭
DC110V 六常开、二常闭
DC110V 八常开
DC110V 五常开、三常闭
其外壳用硅橡胶材料或其它抗紫外线、不分解的绝缘材料制成。
图1-18 浪涌吸收器
1．结构原理
➢ 浪涌吸收器安装于B车车顶的受电弓侧。它包括一个火花间 隙和一个非线性电阻，装配于一个陶瓷壳内。
➢ 正常电压下火花间隙处于不通状态，出现大气过电压时击穿 放电。将过电压限制在一定水平，保护设备。当过电压终止 后，迅速恢复至正常状态。
工作电压(Ug) 信号输出电阻
轴出电压 负载电阻 静态输出电压 额定工作电压 频率范围 探头与磁轮间气隙 工作环境温度
12V至20V DC 1KΩ
峰值≥UB–2.5V，低值≤0．6V ≥2．2KΩ 7V±1V 15VDC 1HZ～5KHZ
0.90±5%mm –40℃～+80℃
作用：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。
继电器的输入量与输出量的关系称为继电器的输出一输入特性。设输入 量X，输出量为Y，当输入量X由零增加到动作参数X动作时，衔铁被吸合，使 触点闭合，接通被控电路，在输出端有电压输出，即输出量Y由零跃变到最 大值Ymax。衔铁吸合后，如果将输入量X减小到释放X释放，使反作用力大于电 磁吸力，衔铁释放，触头开断，被控电路也断开，输出量由量大值Ymax下降 到零。当输入量X由X释放继续减小时，输出量Y维持为零值。通常X动作远大于X 释放。继电器输入量的释放参数与动作数之比称为返回系数K，即K为X释放／X 动作的比值。
城轨车辆司机控制器为凸轮触点式控制器。
城市轨道交通车辆电气系统ppt课件03城市轨道交通车辆牵引系统的保护、-监控、-构造与检修
３－４ 中所示。若测得电流为２５ ｍＡ， 则传感器正常。 • （７） 检查反向电流： 直流电流源Ｉ ＝ １００ Ａ， 电流流向与图
３－４ 所示方向相反。若测得电流为－２５ ｍＡ， 则传感器正常。
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任务3.1主回路的过流保护实现与故障处理
• 3.1.6 知识链接
• 熔断器又称熔丝， 串联在电路中。当该电路产生过载或短路故障时， 熔断器先行熔断，切断故障电路， 保护电路和电气设备。熔断器按结 构可分为开启式熔断器、半封闭式熔断器和封闭式熔断器。在电动车 辆上多采用的封闭式熔断器， 完全封闭在壳内， 没有电弧火焰喷出， 不会造成飞弧和危及人身安全及损坏电气设备， 且可提高分断能力。
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任务3.1主回路的过流保护实现与故障处理
• 3.1.3 电流故障保护的实现机制
• 电流传感器的输出最终将输入到牵引控制系统的输入模块中， 然后这 些输入的模拟量将被牵引控制系统检测、计算和比较， 一旦发现电流 值和设定值之间的差值超过允许范围， 控制系统将根据故障的危害程 度按照下列情况进行处理：
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任务3.1主回路的过流保护实现与故障处理
• ５. 逆变器三相输出电流不平衡 • 逆变器三相输出电流不平衡故障只存在于交流列车上， 一旦牵引控制
单元发现三相输出电流的总和过大（应该为零）， 即认为出现三相输 出电流不平衡故障， 牵引控制单元将立即断开线路接触器， 同时切 断逆变器的工作， 系统进入封锁状态。 • ６.两组直流电机电流不平衡， 差异过大 • 两组直流电机电流不平衡， 差异过大故障只存在于直流列车上， 牵 引控制单元发现两组直流电机的电枢电流差异大于指定值， 如果在指 定时间内该差异电流依然存在， 牵引控制单元将立即断开线路接触器， 切断主回路的工作， 系统进入封锁状态。
３－４ 所示方向相反。若测得电流为－２５ ｍＡ， 则传感器正常。
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任务3.1主回路的过流保护实现与故障处理
• 3.1.6 知识链接
• 熔断器又称熔丝， 串联在电路中。当该电路产生过载或短路故障时， 熔断器先行熔断，切断故障电路， 保护电路和电气设备。熔断器按结 构可分为开启式熔断器、半封闭式熔断器和封闭式熔断器。在电动车 辆上多采用的封闭式熔断器， 完全封闭在壳内， 没有电弧火焰喷出， 不会造成飞弧和危及人身安全及损坏电气设备， 且可提高分断能力。
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任务3.1主回路的过流保护实现与故障处理
• 3.1.3 电流故障保护的实现机制
• 电流传感器的输出最终将输入到牵引控制系统的输入模块中， 然后这 些输入的模拟量将被牵引控制系统检测、计算和比较， 一旦发现电流 值和设定值之间的差值超过允许范围， 控制系统将根据故障的危害程 度按照下列情况进行处理：
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任务3.1主回路的过流保护实现与故障处理
• ５. 逆变器三相输出电流不平衡 • 逆变器三相输出电流不平衡故障只存在于交流列车上， 一旦牵引控制
单元发现三相输出电流的总和过大（应该为零）， 即认为出现三相输 出电流不平衡故障， 牵引控制单元将立即断开线路接触器， 同时切 断逆变器的工作， 系统进入封锁状态。 • ６.两组直流电机电流不平衡， 差异过大 • 两组直流电机电流不平衡， 差异过大故障只存在于直流列车上， 牵 引控制单元发现两组直流电机的电枢电流差异大于指定值， 如果在指 定时间内该差异电流依然存在， 牵引控制单元将立即断开线路接触器， 切断主回路的工作， 系统进入封锁状态。
：牵引系统控制原理及控制电路演示幻灯片
《城市轨道交通车辆驾驶控制系统》
项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统
1
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
1、城轨车辆牵引系统工作原理
图1 主电路系统
2
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
（1）分别在MP1车和MP2车Ⅱ端安装一架受电弓，用于从电网 将电引入列车。
（2）在受电弓旁边安装一台避雷器，主要用于防止雷击过电 压和操作过电压，以保护主电路系统。
（3）由受电弓引入再到高压隔离开关（在高压箱内），隔离 开关的作用：一个是用于车间电源转换，另一个则是高速断路器 前的隔离接地。
（4）隔离开关有 3个位置，分别是：受电弓位、接地位和车 间电源位。使用该隔离开关可以满足以下安全功能：
5
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统） 图2 牵引工况
6
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
图3 再生制动工况
7
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
2、城轨车辆牵引控制电路 2.1、牵引主电路 主电路系统是列车牵引动力和电制动力得以实现的有
效载体，同时列车各系统的电源也均来自主电路系统。主 电路系统通过安装在 B车车顶的受电弓将接触网的 DC1500V 引入B车底架下部的 PH箱中，在PH箱中受高速断路器控制后， 经牵引逆变器逆变送入牵引电机，并最终通过接地电刷经 由车体、转向架形成电流回路。
17
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统） （2）高速断路器的控制电路：
18
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
在过电流、牵引逆变器故障或线路中短路等严重扰动情况下，高速断路
项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统
1
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
1、城轨车辆牵引系统工作原理
图1 主电路系统
2
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
（1）分别在MP1车和MP2车Ⅱ端安装一架受电弓，用于从电网 将电引入列车。
（2）在受电弓旁边安装一台避雷器，主要用于防止雷击过电 压和操作过电压，以保护主电路系统。
（3）由受电弓引入再到高压隔离开关（在高压箱内），隔离 开关的作用：一个是用于车间电源转换，另一个则是高速断路器 前的隔离接地。
（4）隔离开关有 3个位置，分别是：受电弓位、接地位和车 间电源位。使用该隔离开关可以满足以下安全功能：
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城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统） 图2 牵引工况
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城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
图3 再生制动工况
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城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
2、城轨车辆牵引控制电路 2.1、牵引主电路 主电路系统是列车牵引动力和电制动力得以实现的有
效载体，同时列车各系统的电源也均来自主电路系统。主 电路系统通过安装在 B车车顶的受电弓将接触网的 DC1500V 引入B车底架下部的 PH箱中，在PH箱中受高速断路器控制后， 经牵引逆变器逆变送入牵引电机，并最终通过接地电刷经 由车体、转向架形成电流回路。
17
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统） （2）高速断路器的控制电路：
18
城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）
在过电流、牵引逆变器故障或线路中短路等严重扰动情况下，高速断路
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集流头与接触网接触可靠，磨耗小；升降弓时对车顶设备不产生有害 冲击；运行中受电弓动作轻巧，动态稳定性能好。
受电弓的提升依靠升弓弹簧完成； 降弓是通过传动风缸内部的降弓弹簧来实现； 压缩空气在传动风缸的充气及排气决定了受电弓的升与降。 （1）升弓过程：在列车及司机台激活的情况下，按下副司机台受电弓升
弓按钮，相应的升弓电路工作，升弓电磁阀得电动作，打开风源 至传动风缸的通路，传动风缸充气，将内部的降弓弹簧压缩，在 升弓弹簧的作用下克服自身重力升起。
• 车辆段编制维修计划
• 项目一 • 项目二
教学项目 • 项目三
• 项目四 • 项目五
城市轨道交通车辆电气控制系统构成 城轨交通车辆主传动系统 城轨交通车辆控制系统 城轨交通车辆辅助供电系统 城轨交通车辆车门控制系统
2
1.识图知识：电动列车车辆设备布置图、电动列车车辆综合线路图、 电动列车辅助系统原理图、电动列车气路系统原理图
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、辅助电源系统、 牵引/制动控制系统、车门控制系统
9
图1-1 城市轨道交通车辆控制原理图
10
学习任务
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
辆城 电市 气轨 控道 制交 系通 统车
11
学习任务1
图1-2 司机驾驶地铁车辆
12
电力牵引传动控制系统： 定义：在轨道交通运输中，采用电动机传动来满足车辆牵引的电气
部分。 控制对象：牵引电机 作用：对电动机的速度和牵引力进行调节 分类：直流传动控制系统、交流传动控制系统 工作原理：图1-3 地铁单元车辆的总体控制
2.电机知识 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、车辆电力电子器件知识、车辆电气机械控制知识、 车辆故障判断及应急处理知识 4.法律规章知识:《司机手册》、《电动列车驾驶员规范化作业标准》、相 关电动列车检查、运行、调试、故障处理与安全生产等规 程规范。
3
4
1.
经过电动列车的受电器向 电动列车供给电能的导电网
主变电站 从牵引变 电所向接 触网输送 牵引电能 的导线
接触网
回流线 钢轨
列车行走时 ，利用走行 轨作为牵引 电流回流的 电路
20
21
22
动车转向架侧面都有受流器，直接搭在三轨上边，中 间扁六边形，就是与三轨接触的铜滑块。
23
受电弓: 城市轨道交通车辆 的受流装置 根据驱动动力分为: 气动弓和电动弓
18
主要包括：受电弓、高速断路器、主接触器和牵引变流装置等。
1.城轨交通车辆的供电与受流 地铁和轻轨速度不高，常采用直流供电。
电压制式：发展趋向是IEC标准中600伏、750伏、1500伏 中国国家标准《地铁直流供电系统》的规定是: 直流750伏（波动范围500～900伏）和 直流1500伏（波动范围1000～1800伏）。
1
职业
• 岗位一 • 岗位二 • 岗位三 • 岗位四
城市轨道交通电动列车驾驶员 城轨交通车辆维修工 城轨交通车辆检查工 车辆段调度
• 担当正线运营、站场调车及电动列车在检查、维修、调试等过 程中列车操纵作业
• 城轨车辆故障（电器部件、车门、电机、控制系统等）维修
工作岗位 • 城轨车辆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ态、动态试验
供电形式：接触网供电、接触轨供电 受流形式：接触网受流、第三轨受流
19
牵引网
用以供 牵引电 流返回 牵引变 电所的 导线
主变电站
牵引变电站
馈电线
回流线
由馈电线、接触网、轨道回 路及回流线组成的供电网络
称为牵引网
为便于检修和缩 小事故范围，将 接触网分成若干 段称为电分段
电分段
馈电线 接触网
结构方面要便于更换触头、弹簧和其它被磨损零件。 操作次数频繁，零件的机械与电气强度方面， 要求有较大的安全系数，同时必须保证有最大的可靠性。
17
螺钉连接应有弹簧垫圈和紧锁螺帽，接触器等运动 的重心落在支撑点上； 计算绕组、选择绝缘材料、润滑油要考虑温度变化； 用电镀涂压的办法来防止零件表面的锈蚀； 选择漏电间隙和绝缘距离时，应从可能最坏的表面 工作情况出发，保证牵引电器之间的绝缘可靠。
学习目标
2.
项目描述
3.
学习任务
任务一 城市轨道交通车辆电气控制系统基础描述
任务二 城市轨道交通车辆控制系统部件功能
4.
拓展任务
任务一 城市轨道交通车辆控制系统部件功能
5
1．掌握城市轨道交通车辆电气控制原理； 2．掌握牵引与电制动的控制原理； 3．会进行城市轨道车辆受力和列车运行工况； 4．掌握牵引力和制动力的形成； 5．了解空转和滑行的形成，会进行车辆空转和滑行的保护处理； 6．掌握牵引动力装置的结构和工作原理； 7．了解城轨车辆电器结构原理。
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城市轨道交通车辆最根本的任务：运输 完成运输任务的关键：车辆的运行速度及其控制 控制系统作用：根据运营系统给出的命令
对各功能子系统进行调控。 控制系统类型: 牵引控制、制动控制 控制系统控制方法：数学模型化、传统的PID调节、
人工智能原理的各种控制方法
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项目描述（2）：
人机界面作用：驾驶员可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，必要时人工干预。
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任务1
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拖车(TC)
动车（M’） 动车(M)
图1-4 庞巴迪公司与长客生产的地铁车辆的主要设备配置
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任务1
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城市轨道交通车辆控制系统部件一般称为牵引电器。 定义：对城市轨道交通车辆以及其它的牵引设备进行切换、检
测、控制、保护和调节的电器及装置。
构成：主电路电器、控制电路电器、辅助电路电器 特点：外型呈平整的箱状，且宽度小，安装时尽可能成列布置；
1-基础框架 2-高度止挡 3-绝缘子 4-框架 5-下部支杆 6-下部导杆 7-上部支杆 8-上部导杆 9-集流头 10-接触带 11-端角 12-升高和降低装置 13-电流传送装置 14-吊钩闭锁器
图1-5 单臂受电弓结构组成
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受电弓靠滑动接触受流，是移动设备与固定供电装置之间的连接环节。
受电弓受流性能的基本要求是：
受电弓的提升依靠升弓弹簧完成； 降弓是通过传动风缸内部的降弓弹簧来实现； 压缩空气在传动风缸的充气及排气决定了受电弓的升与降。 （1）升弓过程：在列车及司机台激活的情况下，按下副司机台受电弓升
弓按钮，相应的升弓电路工作，升弓电磁阀得电动作，打开风源 至传动风缸的通路，传动风缸充气，将内部的降弓弹簧压缩，在 升弓弹簧的作用下克服自身重力升起。
• 车辆段编制维修计划
• 项目一 • 项目二
教学项目 • 项目三
• 项目四 • 项目五
城市轨道交通车辆电气控制系统构成 城轨交通车辆主传动系统 城轨交通车辆控制系统 城轨交通车辆辅助供电系统 城轨交通车辆车门控制系统
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1.识图知识：电动列车车辆设备布置图、电动列车车辆综合线路图、 电动列车辅助系统原理图、电动列车气路系统原理图
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、辅助电源系统、 牵引/制动控制系统、车门控制系统
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图1-1 城市轨道交通车辆控制原理图
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学习任务
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
辆城 电市 气轨 控道 制交 系通 统车
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学习任务1
图1-2 司机驾驶地铁车辆
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电力牵引传动控制系统： 定义：在轨道交通运输中，采用电动机传动来满足车辆牵引的电气
部分。 控制对象：牵引电机 作用：对电动机的速度和牵引力进行调节 分类：直流传动控制系统、交流传动控制系统 工作原理：图1-3 地铁单元车辆的总体控制
2.电机知识 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、车辆电力电子器件知识、车辆电气机械控制知识、 车辆故障判断及应急处理知识 4.法律规章知识:《司机手册》、《电动列车驾驶员规范化作业标准》、相 关电动列车检查、运行、调试、故障处理与安全生产等规 程规范。
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1.
经过电动列车的受电器向 电动列车供给电能的导电网
主变电站 从牵引变 电所向接 触网输送 牵引电能 的导线
接触网
回流线 钢轨
列车行走时 ，利用走行 轨作为牵引 电流回流的 电路
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动车转向架侧面都有受流器，直接搭在三轨上边，中 间扁六边形，就是与三轨接触的铜滑块。
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受电弓: 城市轨道交通车辆 的受流装置 根据驱动动力分为: 气动弓和电动弓
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主要包括：受电弓、高速断路器、主接触器和牵引变流装置等。
1.城轨交通车辆的供电与受流 地铁和轻轨速度不高，常采用直流供电。
电压制式：发展趋向是IEC标准中600伏、750伏、1500伏 中国国家标准《地铁直流供电系统》的规定是: 直流750伏（波动范围500～900伏）和 直流1500伏（波动范围1000～1800伏）。
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职业
• 岗位一 • 岗位二 • 岗位三 • 岗位四
城市轨道交通电动列车驾驶员 城轨交通车辆维修工 城轨交通车辆检查工 车辆段调度
• 担当正线运营、站场调车及电动列车在检查、维修、调试等过 程中列车操纵作业
• 城轨车辆故障（电器部件、车门、电机、控制系统等）维修
工作岗位 • 城轨车辆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ态、动态试验
供电形式：接触网供电、接触轨供电 受流形式：接触网受流、第三轨受流
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牵引网
用以供 牵引电 流返回 牵引变 电所的 导线
主变电站
牵引变电站
馈电线
回流线
由馈电线、接触网、轨道回 路及回流线组成的供电网络
称为牵引网
为便于检修和缩 小事故范围，将 接触网分成若干 段称为电分段
电分段
馈电线 接触网
结构方面要便于更换触头、弹簧和其它被磨损零件。 操作次数频繁，零件的机械与电气强度方面， 要求有较大的安全系数，同时必须保证有最大的可靠性。
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螺钉连接应有弹簧垫圈和紧锁螺帽，接触器等运动 的重心落在支撑点上； 计算绕组、选择绝缘材料、润滑油要考虑温度变化； 用电镀涂压的办法来防止零件表面的锈蚀； 选择漏电间隙和绝缘距离时，应从可能最坏的表面 工作情况出发，保证牵引电器之间的绝缘可靠。
学习目标
2.
项目描述
3.
学习任务
任务一 城市轨道交通车辆电气控制系统基础描述
任务二 城市轨道交通车辆控制系统部件功能
4.
拓展任务
任务一 城市轨道交通车辆控制系统部件功能
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1．掌握城市轨道交通车辆电气控制原理； 2．掌握牵引与电制动的控制原理； 3．会进行城市轨道车辆受力和列车运行工况； 4．掌握牵引力和制动力的形成； 5．了解空转和滑行的形成，会进行车辆空转和滑行的保护处理； 6．掌握牵引动力装置的结构和工作原理； 7．了解城轨车辆电器结构原理。
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城市轨道交通车辆最根本的任务：运输 完成运输任务的关键：车辆的运行速度及其控制 控制系统作用：根据运营系统给出的命令
对各功能子系统进行调控。 控制系统类型: 牵引控制、制动控制 控制系统控制方法：数学模型化、传统的PID调节、
人工智能原理的各种控制方法
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项目描述（2）：
人机界面作用：驾驶员可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，必要时人工干预。
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任务1
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拖车(TC)
动车（M’） 动车(M)
图1-4 庞巴迪公司与长客生产的地铁车辆的主要设备配置
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任务1
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城市轨道交通车辆控制系统部件一般称为牵引电器。 定义：对城市轨道交通车辆以及其它的牵引设备进行切换、检
测、控制、保护和调节的电器及装置。
构成：主电路电器、控制电路电器、辅助电路电器 特点：外型呈平整的箱状，且宽度小，安装时尽可能成列布置；
1-基础框架 2-高度止挡 3-绝缘子 4-框架 5-下部支杆 6-下部导杆 7-上部支杆 8-上部导杆 9-集流头 10-接触带 11-端角 12-升高和降低装置 13-电流传送装置 14-吊钩闭锁器
图1-5 单臂受电弓结构组成
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受电弓靠滑动接触受流，是移动设备与固定供电装置之间的连接环节。
受电弓受流性能的基本要求是：