城市轨道交通车辆电气运行与维修项目6 车辆空调控制
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城市轨道交通车辆电气运行与维修项目6车辆空调控制
城市轨道交通车辆电气运行与维修项目6车辆空调控制概述城市轨道交通车辆作为一种大众的公共交通工具，为了提高乘客的乘坐舒适度，一般都配备有空调系统。
车辆空调控制主要负责调节车厢内的温度和湿度，保证乘客的舒适感。
本文将介绍车辆空调控制的原理、操作方式和常见故障分析与维修方法。
一、车辆空调控制原理车辆空调控制系统由空调主机、风机、换热器、温湿度传感器、控制器和显示器等组成。
主要原理如下：1.温湿度传感器通过感测车厢内的温度和湿度数据，并传输给控制器。
2.控制器根据传感器数据和设定的目标温度、湿度值，计算出空调系统的工作参数，如风速、温度设定等。
3.控制器通过控制风机的转速来调节车厢内的风量。
4.控制器通过控制空调主机中的压缩机和换热器工作状态，来调节车厢内的温度。
二、车辆空调控制操作方式车辆空调控制有两种操作方式：自动和手动。
1.自动模式：在自动模式下，控制器会根据设定的目标温度和湿度值，自动调节空调系统的工作参数，包括风速、温度等。
乘务员只需设定目标温度和湿度值即可，其他参数由控制器自动调节。
2.手动模式：在手动模式下，乘务员需要手动设定空调系统的工作参数，包括风速和温度等。
乘务员可以根据实际情况来调整这些参数，以满足乘客的需求。
三、车辆空调控制常见故障分析与维修方法1.空调系统不工作：可能原因包括控制器故障、电源故障、空调主机故障等。
解决方法是检查控制器和电源是否正常，如果正常，则需要检查空调主机是否故障，并及时更换故障部件。
2.空调主机运行异常：可能原因包括压缩机故障、换热器故障等。
解决方法是检查压缩机和换热器的运行状态和清洁情况，如果发现故障或污垢，及时进行修理和清洁。
3.温湿度传感器故障：可能导致空调系统无法准确控制车厢内的温度和湿度。
解决方法是检查传感器的连接和工作状态，如发现损坏，需要更换传感器。
4.风机故障：可能导致车厢内风量不足或过大。
解决方法是检查风机的工作状态和清洁情况，如发现故障或污垢，及时进行修理和清洁。
城市轨道交通车辆构造与检修单元6 城市轨道交通车辆空调通风系统检修
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城市轨道交通车辆构造与原理 (一)蒸汽压缩制冷机的工作原理
1.制冷循环工程 在一定的压力下,液体温度达到沸点(即饱和温度)就会沸腾。在 制冷技术中,常把这个饱和温度称为蒸发温度。沸腾的液体如果继续 吸热,它就会因吸收了汽化潜热而相变成饱和蒸汽。在同一压力下,不 同的液体蒸发温度不同,所吸收的汽化潜热也不同。例如,在一个大气 压下,水的蒸发温度为100℃,汽化潜热为2258kJ/kg;而R２12(氟利 昂２12)的蒸发温度为-29.8℃,汽化潜热为165.3kJ/kg。
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城市轨道交通车辆构造与检修
出版社 理工分社
汽的冷凝温度就要比环境介质的温度稍高一些。众所周知,压力较高 的蒸汽其冷凝温度也较高,因此,只要将R２12蒸汽用压缩机压缩到所 需的冷凝温度相对应的饱和压力,就能用环境介质来冷凝它,使在被冷 却空间吸热汽化的R２12蒸汽重新冷凝成液体。由于冷凝后制冷剂液 体的温度还高于被冷却空间空气的温度,因此必须让冷凝后的制冷剂 液体降压降温,使其温度低于被冷却空间的温度,这样降压降温后的制 冷剂液体就可以在被冷却空间内重新吸热汽化。制冷剂在一个封闭的 系统中,只消耗压缩机的功就能反复地实现制冷剂由液体变为蒸汽,再 由蒸汽变为液体的相态变化,并通过这种相态变化将低温处的热量转 移到高温处去,这就是蒸汽压缩式制冷的工作原理。
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城市轨道交通车辆构造与检修
出版社 理工分社
图6.1 制冷循环系统
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城市轨道交通车辆构造与检修
出版社 理工分社
2.蒸汽压缩制冷机的工作过程 蒸汽压缩制冷机组主要是由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器4个 部件组成的,并用管道连接,形成一个封闭的循环系统,如图6.1所示。 其工作过程如下: ①制冷剂液体在蒸发器中吸收被冷却物体(如室内的空气)的热 量,而汽化成低压低温的蒸汽后被压缩机吸入。 ②压缩机消耗一定的机械功将制冷蒸汽压缩成压力、温度都较高
城轨车辆空调通风系统的维护与检修—空调通风系统的结构和基本功能
01
三、空调系统介绍 （三）空调机组安装
2、空调机组电气连接 空调机组设有两组电气连接器，分别对应控制回路和主回路
，从车内布线出来的线束通过连接器进入空调机组内部。两组电 气连接器安装在机组端部，如图 9-17 所示，X1 用于交流 380V 主回路，X2 用于直流 110V 控制回路和传感器信号线。
三、制冷系统
1、制冷系统的工作过程 由压缩机压缩成高温高压的工质蒸气，进入风冷冷凝器， 经外界空气的强制冷却，冷凝成常温高压的液体，进入外平衡 式膨胀阀节流降压，变成低温低压的气液混合工质，然后进入 蒸发器，吸收流过蒸发器的空气热量，蒸发成低温低压的蒸气， 然后被压缩机吸入，完成一个封闭的制冷循环。压缩机不断工 作，达到连续制冷的效果。 车内的空气通过蒸发器时，空气中的水份冷凝成水滴，汇 集至机组内接水盘，由排水管将水引到车外而起除湿作用。
01
第一节 空调系统概述
一、概述 （三）空气加热系统
空气加热系统的作用是在低温时对进入客室内的空气进行预 热和对客室内的空气进行加热，部分地区的地铁车辆客室根据需 要还设有客室电加热器，以保证客室内空气的温度在规定的范围 内。
01
第一节 空调系统概述
一、概述 （四）空气加湿系统
空气加湿系统的作用是在客室内空气相对湿度较低时，对空气 进行加湿处理，以保证客室内空气的相对湿度在规定的范围内，目 前，国内地铁车辆空调装置一般不具备加湿功能，只在某些特殊要 求的车辆上才设此系统。
紧急逆变器
三、制冷系统
一般每车设有二个 集中式的空调单元，分别安 装在车顶的二端。为了使车 辆的外型轮廓不超出车辆静 态限界，特在车顶两端设计 了二个专用于安装空调单元 的凹坑，在安装空调单元的 机座上加装橡胶垫以减小的 振动影响。
三、空调系统介绍 （三）空调机组安装
2、空调机组电气连接 空调机组设有两组电气连接器，分别对应控制回路和主回路
，从车内布线出来的线束通过连接器进入空调机组内部。两组电 气连接器安装在机组端部，如图 9-17 所示，X1 用于交流 380V 主回路，X2 用于直流 110V 控制回路和传感器信号线。
三、制冷系统
1、制冷系统的工作过程 由压缩机压缩成高温高压的工质蒸气，进入风冷冷凝器， 经外界空气的强制冷却，冷凝成常温高压的液体，进入外平衡 式膨胀阀节流降压，变成低温低压的气液混合工质，然后进入 蒸发器，吸收流过蒸发器的空气热量，蒸发成低温低压的蒸气， 然后被压缩机吸入，完成一个封闭的制冷循环。压缩机不断工 作，达到连续制冷的效果。 车内的空气通过蒸发器时，空气中的水份冷凝成水滴，汇 集至机组内接水盘，由排水管将水引到车外而起除湿作用。
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第一节 空调系统概述
一、概述 （三）空气加热系统
空气加热系统的作用是在低温时对进入客室内的空气进行预 热和对客室内的空气进行加热，部分地区的地铁车辆客室根据需 要还设有客室电加热器，以保证客室内空气的温度在规定的范围 内。
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第一节 空调系统概述
一、概述 （四）空气加湿系统
空气加湿系统的作用是在客室内空气相对湿度较低时，对空气 进行加湿处理，以保证客室内空气的相对湿度在规定的范围内，目 前，国内地铁车辆空调装置一般不具备加湿功能，只在某些特殊要 求的车辆上才设此系统。
紧急逆变器
三、制冷系统
一般每车设有二个 集中式的空调单元，分别安 装在车顶的二端。为了使车 辆的外型轮廓不超出车辆静 态限界，特在车顶两端设计 了二个专用于安装空调单元 的凹坑，在安装空调单元的 机座上加装橡胶垫以减小的 振动影响。
地铁车辆空调自动化控制
2021/7/17
(三)被冷却对象温度工况的自动控制
热力膨胀阀只能控制制冷剂的流量而不能保持蒸 发温度和蒸发压力一定。要控制客室内的温度，就必 须使用温度控制器。温度控制器又叫温度继电器，采 用热敏电阻、接触温度计或膨胀盒等感温元件，控制 接通或切断空调设备电路，使车内保持规定温度。
2021/7/17
2外平衡式热力膨胀阀当蒸发器盘管较长制冷剂在盘管中流动阻力引起的压力降较大时蒸发器的进口和出口将有较大的压力差如仍采用内平衡式膨胀阀将增加阀门的关闭过热度导致热力膨胀阀供液量不足就应采致热力膨胀阀供液量不足就应采用外平衡式热力膨胀阀
模块九、空气调节系统
项目六、空调装置的自动化控制(一)
2021/7/17
2021/7/17
(二)压缩机制冷量的自动调节
车辆空调装置经常应用的制冷量调节方法有压缩 机启停控制，压缩机运行台数控制及采用变频调速几 种方式。
1、压缩机启停控制 压缩机启停控制是最简单的制冷量调节方法，用 低压继电器直接控制压缩机的启停，这种调节方法适 用于热负荷变化不太剧烈的场合。如果热负荷变化过 大、过频，会造成压缩机频繁启动，电机过热和运动 件过度磨损，引起温度的较大波动。
2021/7/17
(二)压缩机制冷量的自动调节
2、压缩机运行台数控制 在单元式空调装置中，如果有两套空调机组，共 有四台压缩机，可以根据热负荷的变化，改变投入运 行压缩机的台数来实现制冷量的调节。 3、变频调速控制 压缩机的制冷能力与其转速成比例，可以通过改 变转速实现制冷量的调节。变频调速是采用变频器改 变电机的输入电压，使转速平滑改变，是一种最方便 和理想的变速能量调节方式，随着电子工业的发展， 制冷及空调装置中已大量采用。
2021/7/17
(三)被冷却对象温度工况的自动控制
热力膨胀阀只能控制制冷剂的流量而不能保持蒸 发温度和蒸发压力一定。要控制客室内的温度，就必 须使用温度控制器。温度控制器又叫温度继电器，采 用热敏电阻、接触温度计或膨胀盒等感温元件，控制 接通或切断空调设备电路，使车内保持规定温度。
2021/7/17
2外平衡式热力膨胀阀当蒸发器盘管较长制冷剂在盘管中流动阻力引起的压力降较大时蒸发器的进口和出口将有较大的压力差如仍采用内平衡式膨胀阀将增加阀门的关闭过热度导致热力膨胀阀供液量不足就应采致热力膨胀阀供液量不足就应采用外平衡式热力膨胀阀
模块九、空气调节系统
项目六、空调装置的自动化控制(一)
2021/7/17
2021/7/17
(二)压缩机制冷量的自动调节
车辆空调装置经常应用的制冷量调节方法有压缩 机启停控制，压缩机运行台数控制及采用变频调速几 种方式。
1、压缩机启停控制 压缩机启停控制是最简单的制冷量调节方法，用 低压继电器直接控制压缩机的启停，这种调节方法适 用于热负荷变化不太剧烈的场合。如果热负荷变化过 大、过频，会造成压缩机频繁启动，电机过热和运动 件过度磨损，引起温度的较大波动。
2021/7/17
(二)压缩机制冷量的自动调节
2、压缩机运行台数控制 在单元式空调装置中，如果有两套空调机组，共 有四台压缩机，可以根据热负荷的变化，改变投入运 行压缩机的台数来实现制冷量的调节。 3、变频调速控制 压缩机的制冷能力与其转速成比例，可以通过改 变转速实现制冷量的调节。变频调速是采用变频器改 变电机的输入电压，使转速平滑改变，是一种最方便 和理想的变速能量调节方式，随着电子工业的发展， 制冷及空调装置中已大量采用。
2021/7/17
模块8 空调控制系统《轨道交通车辆空调装置》教学课件
《城轨交通车辆空调》
✩精品课件合集
第X模章块X8XX空X调控制系统
目录
任务一 城轨车辆空调控制系统概述 任务二 典型城轨车辆空调控制系统
3
任务一 城轨车辆空调控制系统概述
一、空调控制系统的主要功能
（1）温度控制； （2）经接触器指挥各部件工作； （3）空调机组各部件的保护功能； （4）通过MVB总线与列车网络通信； （5）提供故障诊断功能，并能经数据交换接口提供数据下载和检测。
和服务模式
任务一 城轨车辆空调控制系统概述
六、空调系统的运行控制
运行控制的注意事项： （1）电机联锁。制冷工况各电机均应按顺序联锁，前级设备未启动，后级设备 不允许启动。空调机组内通风机不运行，则两台冷凝风机、两台压缩机均不允许 开启；机组内有一台冷凝风机不运行，则两台压缩机均不允许启动。
任务一 城轨车辆空调控制系统概述
任务二 典型城轨车辆空调控制系统
二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统
2.工作模式 3）紧急通风模式
（1）当MVB网络故障或无网络时，即在非激活供电情况下，空调系统自动进入紧急通风模式。
任务二 典型城轨车辆空调控制系统
二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统
2.工作模式 3）紧急通风模式
（1）当MVB网络故障或无网络时，即在非激活供电情况下，空调系统自动进入紧急通风模式。 （2）当VCU接收到“空调开”命令，但三相380 V、50 Hz交流电源供电发生故障时，VCU进行判 断并传输紧急通风指令到空调控制器。
新风风门控制器
调节新风风门开度，调节供给乘客车厢的 新风量
温度传感器
检测新风、回风和供风的温度，监控乘客 车厢内的制冷需求
任务一 城轨车辆空调控制系统概述
✩精品课件合集
第X模章块X8XX空X调控制系统
目录
任务一 城轨车辆空调控制系统概述 任务二 典型城轨车辆空调控制系统
3
任务一 城轨车辆空调控制系统概述
一、空调控制系统的主要功能
（1）温度控制； （2）经接触器指挥各部件工作； （3）空调机组各部件的保护功能； （4）通过MVB总线与列车网络通信； （5）提供故障诊断功能，并能经数据交换接口提供数据下载和检测。
和服务模式
任务一 城轨车辆空调控制系统概述
六、空调系统的运行控制
运行控制的注意事项： （1）电机联锁。制冷工况各电机均应按顺序联锁，前级设备未启动，后级设备 不允许启动。空调机组内通风机不运行，则两台冷凝风机、两台压缩机均不允许 开启；机组内有一台冷凝风机不运行，则两台压缩机均不允许启动。
任务一 城轨车辆空调控制系统概述
任务二 典型城轨车辆空调控制系统
二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统
2.工作模式 3）紧急通风模式
（1）当MVB网络故障或无网络时，即在非激活供电情况下，空调系统自动进入紧急通风模式。
任务二 典型城轨车辆空调控制系统
二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统
2.工作模式 3）紧急通风模式
（1）当MVB网络故障或无网络时，即在非激活供电情况下，空调系统自动进入紧急通风模式。 （2）当VCU接收到“空调开”命令，但三相380 V、50 Hz交流电源供电发生故障时，VCU进行判 断并传输紧急通风指令到空调控制器。
新风风门控制器
调节新风风门开度，调节供给乘客车厢的 新风量
温度传感器
检测新风、回风和供风的温度，监控乘客 车厢内的制冷需求
任务一 城轨车辆空调控制系统概述
城市轨道交通车辆构造-项目六城轨交通车辆空调系统
10
一、压力
2.未饱和空气
如果湿空气中水蒸气的分压力低于其相同温度下的 饱和空气水蒸气的分压力，这时的水蒸气处于过热状态， 这种湿空气就是干空气和过热水蒸气的混合物，称为未 饱和空气。由此可见，在一定的温度条件下，湿空气中 水蒸气分压力的大小，是衡量水蒸气含量即空气干燥或 潮湿的指示。温度越高，水蒸气的分压力就越大。
3
（1）掌握湿空气的基本概念、湿空气的四个基本物理参数和热量的基本概念、 特点。
（2）掌握空调制冷、制热原理和空调系统的构成。 （3）掌握蒸汽压缩式制冷的四个过程。 （4）了解城市车辆空调系统的主要分类和作用。 （5）掌握城轨交通车辆空调系统的主要装置，能够说明和分析城轨交通车辆 空调系统的构成和主要装置的作用。任务一热力学基础
31
一、空调系统的分类
2.按负担冷热负 荷的介质划分
全空气系统。全空气系统的空调房间的冷热负荷全
01
部由经过处理的空气来承担，比如集中式空调系统就是 全空气系统。
空气水系统。
02
靠空气，又靠水来承担，比如风机盘管加新风系统就是这 种系统。
03
制冷剂式系统。制冷剂式系统空调房间的冷热负荷直
接由制冷系统的制冷剂来承担，比如局部式空调系统就属
根据空气调节的目的不同，空调系统可分为舒适性空调系统和 工业性空调系统两大类，城轨车辆空调系统为舒适性空调系统， 其主要由制冷系统、供热系统、除湿系统、除尘系统等组成。
28
一、空调系统的分类
集中空调
系统。
(1)
1.按空气处理 设备的集中程
度划分
集中空调系统的特点是所有的空气处理设备（风机、加热 器、冷却器、加湿器、减湿器和制冷机组等）都集中在空调机 房内，对空气处理后，由风管送到各空调房里，热源和冷源也 是集中的。优点是处理空气量大，运行可靠，便于管理和维修， 缺点是机房占地面积大。
一、压力
2.未饱和空气
如果湿空气中水蒸气的分压力低于其相同温度下的 饱和空气水蒸气的分压力，这时的水蒸气处于过热状态， 这种湿空气就是干空气和过热水蒸气的混合物，称为未 饱和空气。由此可见，在一定的温度条件下，湿空气中 水蒸气分压力的大小，是衡量水蒸气含量即空气干燥或 潮湿的指示。温度越高，水蒸气的分压力就越大。
3
（1）掌握湿空气的基本概念、湿空气的四个基本物理参数和热量的基本概念、 特点。
（2）掌握空调制冷、制热原理和空调系统的构成。 （3）掌握蒸汽压缩式制冷的四个过程。 （4）了解城市车辆空调系统的主要分类和作用。 （5）掌握城轨交通车辆空调系统的主要装置，能够说明和分析城轨交通车辆 空调系统的构成和主要装置的作用。任务一热力学基础
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一、空调系统的分类
2.按负担冷热负 荷的介质划分
全空气系统。全空气系统的空调房间的冷热负荷全
01
部由经过处理的空气来承担，比如集中式空调系统就是 全空气系统。
空气水系统。
02
靠空气，又靠水来承担，比如风机盘管加新风系统就是这 种系统。
03
制冷剂式系统。制冷剂式系统空调房间的冷热负荷直
接由制冷系统的制冷剂来承担，比如局部式空调系统就属
根据空气调节的目的不同，空调系统可分为舒适性空调系统和 工业性空调系统两大类，城轨车辆空调系统为舒适性空调系统， 其主要由制冷系统、供热系统、除湿系统、除尘系统等组成。
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一、空调系统的分类
集中空调
系统。
(1)
1.按空气处理 设备的集中程
度划分
集中空调系统的特点是所有的空气处理设备（风机、加热 器、冷却器、加湿器、减湿器和制冷机组等）都集中在空调机 房内，对空气处理后，由风管送到各空调房里，热源和冷源也 是集中的。优点是处理空气量大，运行可靠，便于管理和维修， 缺点是机房占地面积大。
城市轨道交通车辆构造与检修单元6 城市轨道交通车辆空调通风系统检修
单元6 城市轨道交通车辆空调 通风系统检修
任务1 【任务目标】 1.掌握城市轨道车辆空调通风系统的组成。 2.掌握城市轨道交通空调通风系统的工作原理。 【任务分析】 通过本任务的学习,重点掌握空调通风系统组成以及结构特点,难 点在于掌握空调通风系统工作原理。 空调通风系统的组成及工作原理
1
城市轨道交通车辆构造与检修
3页
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城市轨道交通车辆构造与检修
出版社 理工分社
空气加热系统的作用是在冬季对进入车内的空气进行预热和对车 内的空气进行加热,以保证冬季车内空气的温度在规定的范围内。 空气加湿系统的作用是在冬季车内空气相对湿度较低时对空气进 行加湿,以保证冬季车内空气的相对湿度在规定的范围内。空气加热 系统包括吸入空气预热器和车内空气加热器,其热能来自于列车供电 系统的电能。 自动控制系统的作用是控制各系统按给定的方案协调地工作,以 使室内的空气参数控制在规定的范围内,并同时对空调装置起自动保 护作用。
14 页
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城市轨道交通车辆构造与检修
出版社 理工分社
图6.4 全封闭压缩机示意图 连杆;2—电动机绕组;3—电动机定子铁芯; —转子铁芯;5—偏心轴(主轴);6—吸气包; 排气管;8—吸气管;9—汽缸体;10—汽缸盖; 1—活塞;12—过滤器;13—稳压室;14—罩壳
15 页
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城市轨道交通车辆构造与检修
12 页
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城市轨道交通车辆构造与检修
出版社 理工分社
图6.3 空调机组送、回风布置三视图
13 页
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城市轨道交通车辆构造与检修
出版社 理工分社
三、空调机组基本组成 空调(制冷)装置主要包括压缩机、冷凝器、节流阀(膨胀阀)和蒸 发器4大部件,不同时期、不同厂家生产的空调机组虽然在外观形状、 部件设计布局上有些不同之处,但基本构造都是大同小异的。
任务1 【任务目标】 1.掌握城市轨道车辆空调通风系统的组成。 2.掌握城市轨道交通空调通风系统的工作原理。 【任务分析】 通过本任务的学习,重点掌握空调通风系统组成以及结构特点,难 点在于掌握空调通风系统工作原理。 空调通风系统的组成及工作原理
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空气加热系统的作用是在冬季对进入车内的空气进行预热和对车 内的空气进行加热,以保证冬季车内空气的温度在规定的范围内。 空气加湿系统的作用是在冬季车内空气相对湿度较低时对空气进 行加湿,以保证冬季车内空气的相对湿度在规定的范围内。空气加热 系统包括吸入空气预热器和车内空气加热器,其热能来自于列车供电 系统的电能。 自动控制系统的作用是控制各系统按给定的方案协调地工作,以 使室内的空气参数控制在规定的范围内,并同时对空调装置起自动保 护作用。
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图6.4 全封闭压缩机示意图 连杆;2—电动机绕组;3—电动机定子铁芯; —转子铁芯;5—偏心轴(主轴);6—吸气包; 排气管;8—吸气管;9—汽缸体;10—汽缸盖; 1—活塞;12—过滤器;13—稳压室;14—罩壳
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图6.3 空调机组送、回风布置三视图
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三、空调机组基本组成 空调(制冷)装置主要包括压缩机、冷凝器、节流阀(膨胀阀)和蒸 发器4大部件,不同时期、不同厂家生产的空调机组虽然在外观形状、 部件设计布局上有些不同之处,但基本构造都是大同小异的。
城市轨道交通车辆空调控制系统
空调控制系统
有些地铁区分 “强冷”车厢和 “弱冷”车厢， 乘客可以根据指 示标，按需乘车。 电客车已陆续进 入“差异供冷” 的新模式。
Байду номын сангаас
地方链接
请认真阅读地方链接，回答以下问题：
1 指出图中常州地铁1号线电客车司机室通风单元由哪个开关控制？该 开关设置了几个档位？ 2 客室空调控制优先采用什么方式控制？ 3 辅助逆变器故障的情况下，紧急通风逆变器将蓄电池提供的 DC110V 逆变成什么电压供司机室及客室空调通风机使用？使用多长时间？
四、运行模式
城市轨道交通车辆空调机组可工作在制冷（25%制冷、50%制冷、75%制 冷、100%制冷)、制热（全热、半热)、通风、强风、紧急通风以及减载 模式、预冷/预热等工作模式，在自动状态下，空调控制器可根据各温度 传感器的数值进行制冷量需求计算，从而选择一个合适的工作模式工作, 以保证客室维持在一个舒适的温湿度环境中。
二、控制模式
控制模式有集控和本控。 操作控制柜内的控制模式选择开关而选择不同的方式，此开关有 “集控”及“本控”两个档位。 集控：如控制模式选择开关在“集控”位置，控制柜和列车监控系 统相连，此时全列车各空调机组由司机集中控制。 本控：如控制模式选择开关在“本控”位置，可对每辆车的控制柜 进行单独控制，在测试或检修时选用此模式。
课题三 空调控制系统
课题目标
（1） 了解空调控制系统的组成及作用。 （2）能描述空调系统的控制模式、工况、运行模式。
一、空调控制系统的组成
城市轨道交通车辆空 调控制系统一般是由 控制盘、紧急逆变器、 监控通信系统等组成。
控制盘
一、空调控制系统的组成
控制盘
又称空调控制柜，是空调系统的控制中心。 司机室设有集控开关，可对全列车空调进行集中控制。控制柜内设有 转换开关，可将本车空调机组设置为集控或本车控制。每辆车配有一 台空调控制柜，一般布置在车端电气柜里。 控制盘由可编程逻辑控制器PLC （Programmable Logic Controller）或 空调控制器、DC110 V直流供电系统(控制电路)、AC380 V交流供电系 统(空调机组主电路)、外围控制元件(包括接触器、继电器、保护电路 等)和监控通信模块电路组成。
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知识描述
(1)概述 车辆的每节车配有两台独立的车顶一体式空调机组，用于客室、司 机室的通风和空调，每节车两台机组的运行由一个ACU网络终端设备 控制板来控制。带司机室的A车还配有独立的司机室通风机，可通过 手动旋钮对风量做多级调节。
2页 目录
பைடு நூலகம்
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城市轨道交通车辆电气设备运行与维修
出版社 理工分社
正常情况下，由空调机组提供给每节车的总风量为8500m/h，3 在 列车交流供电失效的情况下，提供客室和司机室紧急通风约45min，全 部为新风。
在自动模式下，每节车的控制板根据环境气候条件来决定机组的 工作方式，并自动调节机组的制冷量，保证客室的温度不高于27℃，相 对湿度不大于65%。空调机组的出风口与车内主风道通过风道连接， 在出风口配有幅流风机。空调机组处理后的空气经车内主风道由送风
口送达客室，起到调节车内空气温度、湿度的目的。
单元式空调机组具有结构紧凑、体积小、互换性好的特点，由于主 要部件集中布置，缩短了连接管路，可减少管路的泄漏，且便于在车顶 的检修和维护。
城市轨道交通车辆电气设备运行与维修
项目6 车辆空调控制
出版社 理工分社
任务1 车辆空调系统结构
任务目标
1.掌握车辆空调系统的基本结构。 2.掌握空调系统的工作原理。
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城市轨道交通车辆电气设备运行与维修
出版社 理工分社
任务重点
1.掌握制冷工作过程。 2.掌握风系统工作过程。
知识准备
电气识图、电工基础、计算机网络技术。
为了增强换热时的空气流动循环，空调机组采用强迫通风的对流 冷却，并通过两台轴流式风机来强化制冷剂在冷凝器中的凝结放热 过程。
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两台轴流式风机通过引接高压处的压力，由控制器根据压力变化 情况来控制风机的启停和运转台数。
③蒸发器。制冷剂在蒸发器内吸热汽化，由液态变成气态，因此制 冷剂在蒸发器内为汽化吸热过程。在蒸发器中，来自膨胀阀出口处的 制冷剂，通过分配器从管子的一端进入蒸发器，吸热汽化，并在到达另 一端时让制冷剂全部汽化，从而吸收管外被冷却空气的热量，空气的热 量被蒸发器内的制冷剂吸收后温度降低，达到冷却空气的目的。
(2)制冷循环系统 首先车辆空调是车辆中的主要负荷，其设备也较大，因此在设计 中，大多数采用设备置顶，并通过风道，将冷风送入客室。首先了解制 冷系统的一般构成。该系统中主要设备有:压缩机、冷凝器、蒸发器、冷 凝风机、蒸发风机，如图6.3所示。
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图6.4 一体式空调机组
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压缩机/冷凝器室主要包括的部件有:1个螺杆式压缩机、2台冷凝 风机、2个冷凝器、4个压力开关、1个压缩机卸载阀、贮液器、干燥 过滤器、湿度/流量显示器等，如图6.6所示。
车辆空调设备安装于车辆的顶部，如图6.1和图6.2所示。
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图6.1
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图6.2
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整个系统分为两大循环系统:一是制冷循环系统；二是风循环 系统。
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④送风机。送风机为两台离心式风扇，兼有吸风和送风的双重功 能。一方面，通过新风格栅吸入新风，并使它与回风混合，另一方面将 经过蒸发器冷却、减湿后的空气通过风机输送到客室的送风管道中，并 被送到客室内，达到调节客室温度、湿度的目的。
⑤热力膨胀阀。膨胀机构位于冷凝器之后，它使从冷凝器来的高 压制冷剂液体在流经膨胀机构后，压力被降低而进入蒸发器，它除了起 节流作用外，还起调节进入蒸发器制冷剂流量的作用。通过膨胀机构 的调节，使制冷剂离开蒸发器时有一定的过热度，避免制冷剂液体进入 压缩机。
空调机组的主要部件: ①制冷压缩机。制冷压缩机的作用是将来自蒸发器的低温、低压 气态制冷剂压缩成高温、高压的气体。
空调机组的制冷压缩机采用的是全封闭螺杆式压缩机，压缩机、螺 杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构 简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。
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图6.5
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图6.6
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空调机组采用的是双螺杆制冷压缩机，机体内装有一对相互啮合、 具有旋向相反的螺旋形齿的转子，其齿面凸起的转子称阳转子，齿面凹 进的转子称阴转子，齿槽、机体内壁面和端盖等共同构成了工作容积。
由于螺杆具有较好的刚性和强度，吸、排气口又无阀片，故一旦液
体制冷剂通过时，不容易产生“液击”。 ②冷凝器和冷凝风机。冷凝器为主要的热交换设备，高压、过热的
制冷剂蒸汽在冷凝器中放出热量后，凝结成饱和液体或过冷液体。 车辆用空调装置采用的是空气冷却式冷凝器，制冷剂在管内冷凝，
空气在管外流动，制冷剂放出的热量被空气带走。检修过程中需定期 清扫和清洗冷凝器，其目的是增强换热器的传热系数，提高制冷剂和管 壁间的换热系数，保证机组的正常运行和设计的制冷量。
(3)组成和工作原理 车辆的空调机组由空气处理室和压缩机/冷凝器室两部分构成，并 被组合在一个不锈钢制的箱体内，通过4个安装座与减震垫一起被固 定在车顶上，如图6.4所示，空调机组包括连接软风道在内的尺寸为: 长×宽×高为2950mm×1850mm×455mm，每台机组的质量为
889kg。 空气处理单元主要包括的部件有:回风调节板、新风调节板、蒸发
器、送风机、紧急逆变电源、制冷管路电磁阀、热力膨胀阀、空气挡板调 节用电磁阀、温度传感器、新风气动风缸、回风气动风缸、新风百叶窗、 新风过滤器(金属材料)、混合空气过滤器(无纺布材料)等，其结构如 图6.5所示。
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图6.3 制冷系统
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(1)概述 车辆的每节车配有两台独立的车顶一体式空调机组，用于客室、司 机室的通风和空调，每节车两台机组的运行由一个ACU网络终端设备 控制板来控制。带司机室的A车还配有独立的司机室通风机，可通过 手动旋钮对风量做多级调节。
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பைடு நூலகம்
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正常情况下，由空调机组提供给每节车的总风量为8500m/h，3 在 列车交流供电失效的情况下，提供客室和司机室紧急通风约45min，全 部为新风。
在自动模式下，每节车的控制板根据环境气候条件来决定机组的 工作方式，并自动调节机组的制冷量，保证客室的温度不高于27℃，相 对湿度不大于65%。空调机组的出风口与车内主风道通过风道连接， 在出风口配有幅流风机。空调机组处理后的空气经车内主风道由送风
口送达客室，起到调节车内空气温度、湿度的目的。
单元式空调机组具有结构紧凑、体积小、互换性好的特点，由于主 要部件集中布置，缩短了连接管路，可减少管路的泄漏，且便于在车顶 的检修和维护。
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项目6 车辆空调控制
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任务1 车辆空调系统结构
任务目标
1.掌握车辆空调系统的基本结构。 2.掌握空调系统的工作原理。
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任务重点
1.掌握制冷工作过程。 2.掌握风系统工作过程。
知识准备
电气识图、电工基础、计算机网络技术。
为了增强换热时的空气流动循环，空调机组采用强迫通风的对流 冷却，并通过两台轴流式风机来强化制冷剂在冷凝器中的凝结放热 过程。
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两台轴流式风机通过引接高压处的压力，由控制器根据压力变化 情况来控制风机的启停和运转台数。
③蒸发器。制冷剂在蒸发器内吸热汽化，由液态变成气态，因此制 冷剂在蒸发器内为汽化吸热过程。在蒸发器中，来自膨胀阀出口处的 制冷剂，通过分配器从管子的一端进入蒸发器，吸热汽化，并在到达另 一端时让制冷剂全部汽化，从而吸收管外被冷却空气的热量，空气的热 量被蒸发器内的制冷剂吸收后温度降低，达到冷却空气的目的。
(2)制冷循环系统 首先车辆空调是车辆中的主要负荷，其设备也较大，因此在设计 中，大多数采用设备置顶，并通过风道，将冷风送入客室。首先了解制 冷系统的一般构成。该系统中主要设备有:压缩机、冷凝器、蒸发器、冷 凝风机、蒸发风机，如图6.3所示。
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图6.4 一体式空调机组
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压缩机/冷凝器室主要包括的部件有:1个螺杆式压缩机、2台冷凝 风机、2个冷凝器、4个压力开关、1个压缩机卸载阀、贮液器、干燥 过滤器、湿度/流量显示器等，如图6.6所示。
车辆空调设备安装于车辆的顶部，如图6.1和图6.2所示。
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图6.1
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图6.2
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整个系统分为两大循环系统:一是制冷循环系统；二是风循环 系统。
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④送风机。送风机为两台离心式风扇，兼有吸风和送风的双重功 能。一方面，通过新风格栅吸入新风，并使它与回风混合，另一方面将 经过蒸发器冷却、减湿后的空气通过风机输送到客室的送风管道中，并 被送到客室内，达到调节客室温度、湿度的目的。
⑤热力膨胀阀。膨胀机构位于冷凝器之后，它使从冷凝器来的高 压制冷剂液体在流经膨胀机构后，压力被降低而进入蒸发器，它除了起 节流作用外，还起调节进入蒸发器制冷剂流量的作用。通过膨胀机构 的调节，使制冷剂离开蒸发器时有一定的过热度，避免制冷剂液体进入 压缩机。
空调机组的主要部件: ①制冷压缩机。制冷压缩机的作用是将来自蒸发器的低温、低压 气态制冷剂压缩成高温、高压的气体。
空调机组的制冷压缩机采用的是全封闭螺杆式压缩机，压缩机、螺 杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构 简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。
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空调机组采用的是双螺杆制冷压缩机，机体内装有一对相互啮合、 具有旋向相反的螺旋形齿的转子，其齿面凸起的转子称阳转子，齿面凹 进的转子称阴转子，齿槽、机体内壁面和端盖等共同构成了工作容积。
由于螺杆具有较好的刚性和强度，吸、排气口又无阀片，故一旦液
体制冷剂通过时，不容易产生“液击”。 ②冷凝器和冷凝风机。冷凝器为主要的热交换设备，高压、过热的
制冷剂蒸汽在冷凝器中放出热量后，凝结成饱和液体或过冷液体。 车辆用空调装置采用的是空气冷却式冷凝器，制冷剂在管内冷凝，
空气在管外流动，制冷剂放出的热量被空气带走。检修过程中需定期 清扫和清洗冷凝器，其目的是增强换热器的传热系数，提高制冷剂和管 壁间的换热系数，保证机组的正常运行和设计的制冷量。
(3)组成和工作原理 车辆的空调机组由空气处理室和压缩机/冷凝器室两部分构成，并 被组合在一个不锈钢制的箱体内，通过4个安装座与减震垫一起被固 定在车顶上，如图6.4所示，空调机组包括连接软风道在内的尺寸为: 长×宽×高为2950mm×1850mm×455mm，每台机组的质量为
889kg。 空气处理单元主要包括的部件有:回风调节板、新风调节板、蒸发
器、送风机、紧急逆变电源、制冷管路电磁阀、热力膨胀阀、空气挡板调 节用电磁阀、温度传感器、新风气动风缸、回风气动风缸、新风百叶窗、 新风过滤器(金属材料)、混合空气过滤器(无纺布材料)等，其结构如 图6.5所示。
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图6.3 制冷系统
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