城市轨道交通车辆电器主电路
城市轨道交通车辆电气电路控制与检查技术分析
城市轨道交通车辆电气电路控制与检查技术分析首先，城市轨道交通车辆的电气电路控制是指通过电气元件和电控设备对车辆进行控制和管理。
这些电气电路控制包括车辆启动、制动、加速、减速、照明、通信等各个方面的功能。
通过电气电路控制，可以实现对车辆的各项操作和功能的控制，确保车辆正常运行。
在城市轨道交通车辆的电气电路控制中，最重要的是保证车辆的安全性。
这包括对电气电路系统的可靠性和稳定性的要求。
电气电路系统需要能够在各种条件下正常工作，不受外界电磁干扰、温度变化等因素的影响。
此外，还需要进行监控和故障排查，保证在发生故障时能够及时定位和解决问题，以确保车辆运行的连续性和安全性。
其次，城市轨道交通车辆的电气电路检查技术是为了维护和保养车辆电气系统而进行的。
电气电路检查技术主要包括对车辆电气元件和电控设备的巡检和保养。
这些巡检和保养包括对电气线路、接触器、断路器、保险丝等电气元件的状态检查，以及对电控设备的运行状态的检查与调试。
通过这些电气电路检查技术，可以及时发现并解决电气系统存在的问题，防止故障的发生，从而保证车辆的安全性和可靠性。
城市轨道交通车辆的电气电路控制与检查技术在实际应用中还有一些关键问题需要解决。
首先是电气电路的故障诊断技术。
在电气系统发生故障时，需要能够准确地诊断出故障的原因和位置，从而能够采取相应的措施进行修复。
其次是电气电路设备的自动化控制技术。
随着城市轨道交通车辆的发展，电气电路设备也越来越复杂，需要借助自动化控制技术来提高工作效率和准确性。
总之，城市轨道交通车辆的电气电路控制与检查技术在确保城市轨道交通安全、高效运行中起着重要作用。
通过对车辆电气电路的控制和管理，可以保证车辆的正常运行，提高车辆的安全性和可靠性。
通过对电气电路的巡检和保养，可以确保车辆电气系统的正常工作，及时发现并解决问题，从而提高车辆的运行效率。
未来，随着城市轨道交通的不断发展和电气技术的进步，相信电气电路控制与检查技术将得到更加广泛的应用和发展。
轨道交通车辆主电路设备配置及其作用—高压供电电路的构成
A车保护接地
① A车车体通过接地电缆连接到A车的两个轴端接地装置，实现保护接地
A车蓄电池接地系统
A车蓄电池及蓄电池充电机负极都接到汇流排 03Q02，汇流排与车体之间通过接地保护电阻 03R01连接 连接到汇流排的110V负极电缆30281及30282分 别作为控制回路和信息回路的负极回流线
线路滤波器
独立悬挂的平波电抗器
ห้องสมุดไป่ตู้城轨车辆车顶高压设备
城轨车辆车顶高压设备
受电弓
高压母线 浪涌吸收器（避雷器）
受电弓
通过受电弓受流头（弓头） 与接触网接触取得1500V直 流高压电。受电弓额定工作 电流1680A。
浪涌吸收器（避雷器）
避雷器用于吸收大气过电压，一端与受电弓母 线汇流排连接，另一端通过车顶金属部分接地。
高压母线
线路滤波器
❖组成
▪ 线路电感和直流侧电容（DC-link电容，也称支 撑电容）
❖作用
▪ 平抑线路电压的瞬变和谐波，稳定逆变器直流 侧电压，提供足够的电流容量使电压脉动保持 在允许的范围内，实现逆变器的精确控制。
线路电感（平波电抗器）
每辆B车安装两台平波电抗器 ➢ L01——安装于PH箱的高压部分负 责向B车MCM供电 ➢ 01L01——独立悬挂于B车车底，负 责向C车MCM供电
回流牵引变电所
牵引供电电路
接触网供电
接地故障检测
流入汇流排的回流电流 经4个轴端接地装置向 钢轨回流，经钢轨回流 牵引变电所
接地汇流排
接地装置
回流牵引变电所
接地系统
接地系统
以SZP1车辆为例，车辆接地系统包括 3个部分 ➢ 保护接地 ➢ 运行（牵引）接地 ➢ EMC保护
城轨车辆牵引传动系统的组成和原理—交流主电路的案例分析
牵引电机供电。在再生制动时以的相时间反常的数路及径放使电电电网阻吸值收。电机反馈的
能量。各环节电路及作用为： 由TIEZ接是S是触晶隔器闸离C管／C，K接F与地CZ电开是阻关过，C电C在压Z需构保要护成主电。电路
（1）充电限流环节 （2）VVVF逆变器
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④ 脉冲模式发生器
脉冲模式发生器根据电机控制的三个输入变量：相控因数、定子频率和 校正角，实时计算牵引逆变器中的GTO触发脉冲。
图2-48 脉冲模式区域分布图
⑤ 能量反馈
在电机的能量反馈中，能量反馈到电网中，如果在电 制动的情况下，能量不能被电网完全吸收，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。
制动斩波器的存在确保大部分的能量能反馈回电网， 同时又保护了电网上的其他设备。
（4）牵引控制单元DCU及逆变器保护监控单元UNAS
① 牵引控制单元结构 ② 牵引控制单元基本功能 ③ DCU基本工作原理 ④ UNAS基本功能 ⑤ DCU的PCB板功能描述
a．牵引系统的控制与调整；
牵 单引 元A发bcdD．．．U控3生C0NV对脉3制AUV板是列冲SV从单设；F车模中与列元A计状式央牵3车态的D成控0引C4的产线制是U一电监生和和机板中上测与逆的外的央下与优控变处[部保化l两1制器理护；]控层与脉板保制保的冲的护护系模控；统式制 机箱／e．，调再共整生装／制有监动与测25电板块阻3电0制5动子，的A板控3。0制6是各与速调度节 电 使 元(子 用 件A／负 信是fghT．．．板 多 采制号PO责压电防逆D为 层 用动)处制制接V滑变A标 板 表参理动W动数／器收的与准 技 面和考防据线F司实气牵空路中存的术封值机现制转滤引断储印，装转；动指保波控逆板换刷电的护电令（制；变自器及电子容及S[A动器载l器）M路板23R转]D荷0的的V的板上）板8换调充是C保；指，的或及整放（测护A列令；电牵量3车，控0参值引7保制 插 的 过考AH装号 各与 制 调换理ijkl3a．．．值．（2rD、 个整板板动D列列提停9tC为，DmU和拖 模C板；；车车供车控其I8的接ULA车 拟接速牵串距AA；它制）3A一33收度引行离A的 信插33控11系。01起103的控接；本制一号件板4，是0统获 制 口9和组系车A是P个测（的取 系 与。统WA成3的温转量41前与 统P3提M2T81车3度处 的是U轴值供面针5个指连板辆理 故测列输速，板）令电接及 障、的量车入度根上与参，自 诊机状及U牵信信据考动 断通外N态速U号A引计 与值号参信／S度调／算 存处号I、考信转整储
城市轨道交通车辆电气电路控制与检查技术分析
城市轨道交通车辆电气电路控制与检查技术分析一、车辆电气电路基本原理城市轨道交通车辆的电气电路主要由供电系统、控制系统、辅助设备等组成。
供电系统包括接触网、集电装置、主开关等，其作用是向车辆提供电能。
控制系统包括牵引控制、制动控制、辅助设备控制等，其作用是实现车辆的运行控制。
辅助设备包括车辆照明、通知系统等，其作用是提供乘客舒适的乘车环境。
车辆电气电路的基本原理是根据不同的控制需求，通过开关和电气元件的组合使用，实现车辆的各种功能。
例如，在牵引控制系统中，通过控制开关的合闸和分闸，将电能从供电系统传输到牵引电机，实现车辆的起动、运行和减速等功能。
二、车辆电气电路控制方式分析1.手动控制：手动控制是最基础的控制方式，通过人工操作开关、按钮等，实现车辆的启动、停止和转向等动作。
这种方式简单可靠，但操作繁琐且效率低。
2.自动控制：自动控制是在车辆电气设备上设置相应的传感器和控制系统，通过对车辆状态的监测和分析，自动调节电气电路的工作状态。
例如，根据车辆的速度和牵引力需求，自动调节电机的电流和电压，实现车辆的平稳运行。
3.远程控制：远程控制是指通过远程通信技术，对车辆的电气电路进行遥控和监测。
这种方式可以方便地对车辆进行调试和故障排除，提高工作效率和安全性。
1.线路检查：线路检查是对车辆电气线路连接状态进行检查，包括接地情况、接触器和继电器的工作情况等。
通过检查线路是否正常连接，可以排查线路接触不良、断路和短路等问题。
2.参数检查：参数检查是对车辆电气装置的工作参数进行检查，例如电流、电压、功率等。
通过检查这些参数是否在正常范围内，可以判断车辆电气装置的工作状态。
3.故障排除：故障排除是在发生故障时，对车辆电气电路进行系统排查和修复。
根据故障现象和故障码等信息，逐步排查故障原因，修复故障点。
4.检修计划：制定合理的检修计划，对车辆电气电路进行定期检修和保养。
通过定期检修，可以发现和解决存在的问题，防止故障的发生。
城市轨道交通车辆DC 1 500 V供电主电路电气设备配置
1 隔离开关
1. 工作模式 （1） 接触网供电工作模式。接触网供电列 车的电气设备布置如图2-7所示。 ① 在正常状态下，QS1在1位，HSCB闭合。 ② 联结的电路：受电弓、辅助供电系统、 牵引逆变器系统。 ③ 隔离的电路：车间电源。
1 隔离开关
（2） 车间电源供电模式。 ① 在车间电源供电模式下，QS1在3位，HSCB断开。 ② 联结的电路：辅助供电系统、车间电源。 ③ 隔离的电路：受电弓、牵引逆变器系统。 ④ 通过车间供电接触器、HSCB来控制实现向车间蓄电 池和环状供电电路等供电。 注意：在车间电源供电模式下，受电弓接地，不能升弓。 （3） 接地模式。 ① 在接地模式下，QS1在2位，HSCB断开。 ② 联结的电路：无。 ③ 隔离的电路：辅助供电系统、车间电源、受电弓、牵 引逆变器系统。
1 隔离开关
1 隔离开关
操作三位置隔离开关时，先拉起小球手柄，大 手柄稍做转动就松开小球手柄，再转动大手柄， 到位后，小球手柄的限位销会卡到大手柄的限 位孔里。“运行位”与“车间位”的相互转换 必须经过“接地位”接地。三位置隔离开关的 操作手柄如图2-9所示。 在列车投入运行前，应手动将三位置隔离开关 QS1置于“运行位”，接通相应的牵引电路和 辅助电路；当列车运行时，给牵引逆变器等设 备、SIV等辅助电路的设备供电。 列车检修时，必须手动将三位置隔离开关QS1 置于“接地位”，使高压电路在无电状态下可 靠接地，避免人身危险。
2 高速断路器
（2） 跳闸装置。跳闸装置呈环状结构，安装在下连 接的周围。安装在断路箱中的层压磁板与动磁铁形成 磁路系统，它们与一个由两个弹簧支撑的控制杆一起 构成跳闸装置。弹簧可调整跳闸装置的跳闸电流值Ids。 当过载（或短路）发生时，主电路形成的线圈在分闸 电磁铁中产生的磁场使得动磁铁被上拉，松开控制杆， 向下压叉，从而压迫动触点松开。 一旦过载电流产生断路，辅助触点将发出“分闸”指 令，使叉返回。断路箱的上部由盖密封。动磁铁动作 时，带动拉伸弹簧的控制杆动作，使主电路分闸。 跳闸装置上有一个可用于调节过载响应值的旋钮，通 过刻度板上的刻度来指示断路器的响应值。Ids可在 450~900 A、600~1 200 A、900~1 800 A、1 200~2 400 A或1 500~3 200 A范围内调整。
城市轨道交通车辆电气控制系统构成
• 国家标准：
DC1500V——接触网 DC750V——第三轨
• 供电方式：
接触网供电——受电弓 接触轨供电——集电靴
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
一、城市轨道交通车辆电气控制系统概述
2. 功能 车门控制系统
• 通过列车信息显示系统，告知和提醒 驾驶员所有乘客车门的状态。
任务一 城市轨道交通车辆电气控制系统基础
二、城市轨道交通车辆总体控制
1. 概念
在轨道交通运输中，采用电动机机械传动来满足车辆牵引的电气部分，称 为电力牵引传动控制系统。
2. 特点
以牵引电动机作为控制对象，通过控制系统对电动机的速度和牵引力进行 调节，以满足车辆牵引和制动特性的要求。
3. 分类
根据电动机形式的不同，控制系统分为两类： • 直流牵引电动机的直流传动控制系统 • 交流牵引电动机的交流传动控制系统
任务一 城市轨道交通车辆电气控制系统基础
二、城市轨道交通车辆总体控制
➢ 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。
电分段
馈电线 接触网
经过电动列车的受电器向 电动列车供给电能的导电网
城市轨道交通概论-3.4-车辆电气系统-课件
第三部分
列车辅助供电系统
第9页
“ 主要为除牵引系统以外的列车其他辅
助设备提供电源。
”
• 辅助设备
第 10 页
客室空调 照明 广播 通风冷却 空压机
• 辅助逆变器
空调机
第 11 页
压缩机
通风机
客室照明
• 蓄电池组
第 12
由几十只单体组成的一组电 池组，组成DC110V电源
3.4 车辆电气系统
目录
CONTENT
1 列车牵引系统
2 列车控制系统
3 列车辅助供电系统
第2页
第一部分
列车牵引系统
第3页
“ 电气牵引系统的正常与否将直接影响乘客乘 坐的安全性、舒适性以及整列车的功能。 ”
列车牵引系统
列车牵引系统作用
使列车在任何情况下都能获得 合适的牵引力或制动力。
第4页
列车牵引系统特点
是电传动车辆上的高电压、大 电流、大动率的动力电路
• 列车牵引系统主要电气设备
受流装置
常见的是接触网受电和第三轨受电
牵引电机
目前最常用的是三相交流异步电机
第5页
01 02
关键词
关键词
04 03
关键词
关键词
高速断路器
接通和分断车辆的高压电路
变流设备
为牵引电机提供合适的电源
第二部分
列车控制系统
第6页
“城市轨道交通车辆及其主要系统都采
用微机控制系统进行自动控制
”
• 组成
主电路控制
01
空调控制 车门控制 02
列车照明控制
03
01 02
城市轨道交通车辆电器部件与设备及功能
牵引电器结构特点：
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。
（二）高速断路器（HSCB）
作用：在车辆发生故障时执行保护指令，切断动力电源。
1．制动电阻器的主要技术指标
（1）电阻值：20℃时的阻值与热态时的阻值。 （2）电阻材料：材质及温度系数。 （3）功率：等效持续功率与短时最大功率。 （4）最高工作温度：一般600℃左右 （5）冷却：多数采用强迫风冷，少数采用自然风冷 (列车走行风) （6）保护：过热、过流、失风(若用强迫风冷)保护、IP等级（电阻
600 630 800 2400 约l00 约75 3×10 6次 10 4次 54~72 DC110 30
（四）线路滤波器
线路滤波器：包括线路滤波电抗器和线路滤波电容器； 位于主电路牵引变流器中。
1．线路滤波器的作用： （1）滤平输入电压。 （2）抑制电网侧发生的过电压减少其对逆变器的影响。 例如：变电所的操作过电压、雷击过电压等。 （3）抑制逆变器因换流引起的尖峰过电压。 （4）抑制电网侧传输到逆变器直流环节的谐波电流， 抑制逆变器产生的谐波电流对电网的影响。 （5）限制变流器的故障电流。
1．HSCB 的主要性能指标及特点
主要性能指标有两个：
机械响应时间 、分断能力
（1）断路器的机械响应时间（Tm）：
指从通过断路器的电流达到动作值， 到主触头打开的时间。
电流增长率越大，机械响应时间越长。
图1-8 高速断路器
机械响应时间与电流增长速率关系
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4.牵引控制 4.1高压设备（DC-LINK）
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4.2MCM（牵引控制模块） 4.2.1作用
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4.2.2组成
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4.2.3 特性图形
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4.4速度测量
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4.5线路接触器
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4.6牵引安全
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4.7牵引/制动力的给定
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5.牵引设备
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5.5MCM
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5.6充电电路
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5.7连接
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5.8电流传感器
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6.7相电流过流和短路保护
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6.8MCM关闭的方法
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5.1隔离接地开关
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5.2环状馈电线
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二极管
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上海轨道交通维护保障中心车辆分公司 接触器
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4.2.4 给定力矩
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4.2.5 控制单元DCU/M
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4.3制动斩波器
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5.4冷却系统
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1.综述 2.牵引原理 3.牵引系统组成 4.牵引控制设备介绍 5.设备介绍 6.故障分析
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1.综述
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2.牵引原理
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3.牵引系统组成
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6.故障分析 6.1接地故障
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6.2MCM 异常运行
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6.3过压保护
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6.4超速保护 6.5接触器保护
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6.6空转和滑动
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