在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动.
能耗制动的工作方式
能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。
制动单元
制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。
制动电阻
制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。制动过程
能耗制动的过程如下：
能耗制动的过程如下：A、当电机在外力作用下减速、反转时（包括被拖动），电机即以发电状态运行，能量反馈回直流回路，使母线电压升高；B、当直流电压到达制动单元开的状态时，制动单元的功率管导通，电流流过制动电阻；C、制动电阻消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低；D、母线电压降至制动单元要关断的值，制动单元的功率管截止，制动电阻无电流流过；E、采样母线电压值，制动单元重复
ON/OFF过程，平衡母线电压，使系统正常运行。
制动单元与制动电阻的选配
A、首先估算出制动转矩
=（(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（制动前速度-制动后速度））/375*减速时间-负载转矩
一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置；
B、接着计算制动电阻的阻值
=制动元件动作电压值的平方/（0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩）*制动前电机转速）
在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。这里制动单元动作电压值一般为710V。
C、然后进行制动单元的选择
在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算公式如下：
制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值
D、最后计算制动电阻的标称功率
由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率%
制动特点能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。
城市轨道交通规划设计—地铁篇
目录 第一章综述 (3) 第二章地铁线路网规划 (3) 2.1 线网合理规模论证问题研究 (3) 2.2 线网空间形态与构架问题研究 (5) 2.3 关于地铁线网与城市其它交通方式的衔接 (8) 第三章地铁站站址规划 (9) 3.1车站开挖对地标建筑物的影响 (9) 3.2车站开挖对地下建筑物的影响 (10) 3.3车站开挖对地下管线的影响 (11) 3.4车站开挖对地面交通和周围环境的影响 (12) 3.5地铁车站开挖方法受多因素影响时的选择 (13) 3.6小结 (13) 第四章发展与展望 (13)
第一章综述 近年来, 我国城市地铁建设又出现了一个新的勃发之机,不仅北京、上海、广州等特大城市加速地铁建设, 一些百万以上人口规模的大城市如西安等也在积极筹划和兴建地铁, 无疑,这是我国城市交通加速现代化进程的一个好兆头。 地铁是城市综合交通体系中的一个子系统,其内在组成结构及外部运行环境都是决定系统整体效能的关键因素。地铁网络总体布局规划的任务一方面是要研究其内在结构,另一方面是要研究它与城市综合交通体系中其它子系统(如道路及地面常规公共客运等)的协调关系,乃至与城市形态和土地使用布局的协调关系。不言而喻,如果没有地铁线网的总体布局规划作为线路建设的依据,将来形成的地铁系统很难保证有较理想的运行效能。在地铁线网规划中如何确定线网合理规模、线网空间构架形态以及与其它交通方式的衔接关系是线网规划理论中尚待探讨的问题, 同时也是涉及规划方法的问题。 第二章地铁线路网规划 2.1 线网合理规模论证问题研究 线网规模(线网营运总里程)取决于城市规模、城市形态以及社会经济发展水平等诸多因素,换言之,一个城市地铁线网的总体规模无疑应当与上述客观条件相匹配,否则无法保证线网运营的整体社会经济效益。编制线网总体布局规划时,往往只注意线网覆盖面及线网的具体构架,而不作合理规模的论证,这是当前我国城市地铁网规划中普遍存在的一个问题。从国外的情况看,伦敦、巴黎、东京以及莫斯科等
变频器制动电阻介绍及计算方法 1 引言 目前市场上器的制动方法大致有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动。 目前关于制动的计算方法有很多种，从工程的角度来讲要精确的计算的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际，主要是部分参数无法精确测量。目前通常用的方法就是估算方法，由于每一个厂家的计算方法各有不同，因此计算的结果不大一致。 2 制动电阻的介绍 制动电阻是用于将电动机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是和铝两种：波纹电阻采用表面立式波纹有利于散热减低寄生量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命，台达原厂配置的就是这样的电阻；铝合金电阻易紧密安装、易附加，外型美观，高散热性的铝合金外盒全包封结构，具有极强的耐振性，耐气候性和长期稳定性；体积小、功率大，安装方便稳固，外形美观，广泛应用于高度恶劣工业环境使用。 3 制动电阻的阻值和算 刹车使用率ED% 制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让和有充分的时间来散除因制动而产生的热量；当刹车电阻发热时，电阻值将会随温度的上升而变高，制动转矩亦随之减少。刹车使用率ED%=制动时间/ 刹车周期=T1/T2*100%。（图1） 图1刹车使用率ED%定义
现在用一个例子来说明制动使用率的概念：10％的制动频率可以这样理解，如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100％的功率，那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。 制动单元动作电压准位 当直流电压大于等于制动电压准位（甄别阈值）时，刹车单元动作进行能量消耗。台达制动电压准位如表1所示。 制动电阻设计 （1）工程设计。实践证明，当放电电流等于电动机额定电流的一半时，就可以得到与电动机的额定转矩相同的制动转矩了，因此制动电阻的粗略计算是： 其中： 制动电压准位 电机的额定电流 为了保证不受损坏，强制限定当流过制动电阻的电流为额定电流时的电阻数值为制动电阻的最小数值。选择制动电阻的阻值时，不能小于该阻值。 根据以上所叙，制动电阻的阻值的选择范围为： 制动电阻的耗用功率当制动电阻在直流电压为的工作时，其消耗的功率为： 耗用功率的含义：如果电阻的功率按照此数值选择的话，该电阻可以长时间的接入在电路里工作。
IPC-DR 系列制动单元用户手册1 目录 序言3 开箱检查注意事项4 简单测试方法4 第一章安全信息5 1.1安全定义-----------------------------------------------------------------------------5 1.2安装和配线注意事项-----------------------------------------------------5 1.3使用注意事项-------------------------------------------------------------------6 1.4其它--------------------------------------------------------------------------------------6 第二章产品型号与规格7 2.1型号规格---------------------------------------------------------------------------7 2.2产品技术规格------------------------------------------------------------------8 2.3电流温度曲线------------------------------------------------------------------9 2.4产品安装尺寸----------------------------------------------------------------10 2.4.1IPC-DR-1L 的外形尺寸----------------------------------10 2.4.2IPC-DR-1SA/3SA/1G/2G 的外形及尺寸--11 2.4.3IPC-DR-3H/4H/5H 的外形及尺寸----------12 2.4.4IPC-DR-3HA/4HA/5HA 的外形及尺寸-----13 2.4.5机械参数表-------------------------------------14 第三章产品安装指南15 3.1制动单元的安装方式-------------------------------------------------15 3.2制动单元主回路端子排列---------------------------------------17 3.2.1IPC-DR-1L 端子排列-------------------------17 3.2.2IPC-DR-1SA/3SA/1G/2G 端子排列--------17 3.2.3IPC-DR-3H/4H/5H 端子排列----------------18 3.2.4IPC-DR-3HA/4HA/5HA 端子排列-----------18 3.3主回路接线方法-----------------------------------------------------------19 3.3.1电源输入端子----------------------------------19 3.3.2制动电阻、故障保护及接地端子----------19
36 变频器控制系统的制动单元及其应用 方涌奎1 屈敏娟 2 张支钢2 上海机床厂有限公司1（200093） 上海长机自动化有限公司 2（200093） 摘 要阐述了在变频器控制系统中，电动机制动所带来的问题。介绍了在变频器控制系统中，电动机的能耗制动、直流制动和回馈（再生）制动等几种方法和及其制动单元的基本原理与应用，最后以二个实例来说明制动单元的实际应用。 关键词变频器 控制系统 制动 制动单元 在日常工作中需要电动机迅速而准确的停车， 为此对电动机采取一定的制动方法来实现。但在变频器控制系统中采用同样的制动方法，由于变频器的结构而带来了一些问题，这一点必须加以重视。 1 变频器控制系统电动机制动所存在的问题 在变频器控制系统中经常遇到需要电动机制动的场合，如大惯量负载的快速停车、势能负载的拖动、多级传动中的同步控制及负载突变等。 当变频器给定频率的下降速度过快时，由于所拖动的电动机带有负载（机械装置），有较大的机械惯量而不能很快地下降，使电动机绕组切割旋转磁场的速度加快，绕组的电动势和电流增大，造成电动机侧的反电势E大于端电压U，电动机处于制动状态或发电状态，且有较强的制动转矩。这一能量的回馈将通过变频器的逆变环节中与大功率管并联的二极管流向变频器的直流供电环节。 对于通用变频器来说，其基本结构多是“整流+滤波+逆变”的“交-直-交”系统，其整流部分大多采用不可逆的桥式整流电路，因此无法将这能量回馈给主电路，结果就造成变频器直流供电环节中的电容器二端电压（通常称之泵升电压）升高。当回馈能量较大时，还会引起直流回路的过电压而发生变频器的过电压故障。这就是在变频器控制系统中，电动机制动所带来的新问题，必须加以注意。 2 变频器控制系统电动机制动的方法 2.1 能耗制动 对于变频器，如果输出频率降低，电动机转速 将跟随频率同样降低，这时会产生制动过程。由制动产生的功率将返回到变频器侧，这些功率以电阻发热形式消耗，因此该制动方法被称作“能耗制动”。 由于用发热来消耗返回的功率，需要在变频器侧安装制动电阻。为了提高制动能力，不能期望增加变频器的容量来解决问题。由于不可能无限制减小制动电阻值来增大制动电流值，可选用“制动单元+制动电阻”选件来提高变频器的制动能力。 2.2 直流制动 直流制动是在变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电动机停止以确保准确停车。 在一般的变频器中，大多都有直流制动的设置项目，用户只要对它作以下的设定即可。 选择是否启用直流制动功能； 根据实际需要设置直流制动的电流值； 设置直流制动的时间； 设置直流制动的开始频率，此值应根据负载对制动时间的要求来设定，一般应尽量设置得低一些。 2.3 回馈（再生）制动 在减速期间，产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做回馈（再生）制动。同样当用于提升类负载在下降的过程中，能量（势能）也要返回到变频器（或电源）侧进行制动。这种操作方法被称作“再生制动”，该方法也可应用于变频器制动。在实际中这种应用需要“能量回馈单元”选件。 3 制动单元的基本原理与应用 制动单元是变频器的配套附件设备。当变频器 万方数据
轨道交通课程设计报告 指导老师：江苏大学武晓辉老师 一、项目背景及镇江市轨道交通建设必要性 镇江市位于北纬31°37′～32°19′，东经118°58′～119°58′，地处长江三角洲地区的东端，江苏省的西南部，北临长江，与扬州市、泰州市隔江相望；东、南与常州市相接；西邻南京市。镇江市域总面积3847平方公里，总体规划定位城市性质为国家历史文化名城，长江三角洲重要的港口、风景旅游城市和区域中心城市之一。 2005年，镇江城市总体规划进入实施阶段，城市空间布局将极大突破现有形态，“扩充两翼、向南延伸”成为城市新的发展方向。伴随城市化进程加快、镇江跨入特大城市行列，城市空间的拓展对城市交通体系提出了新的要求。镇江市为江苏省辖地级市，现辖京口、润州、丹徒三区，代管句容、丹阳、扬中三市。另有国家级经济技术开发区-镇江新区行使市辖区经济、社会管理权限。镇江全市总面积3848平方公里，人口311万人,市区户籍人口103.3万人市,市区常住人口122.37万人，人民政府驻润州区南徐大道68号。 内部城市空间结构调整：2005年，镇江城市总体规划进入实施阶段，城市空间布局将极大突破现有形态，“扩充两翼、向南延伸”成
为城市新的发展方向。伴随城市化进程加快、镇江跨入特大城市行列，城市空间的拓展对城市交通体系提出了新的要求，建设轨道交通是未来城市规划的必然结果。 城市化发展水平规划： 近期（2000-2010）：城市化水平达到：55% 城镇人口162万 中期（2010-2020）：城市化水平达到：60% 城镇人口184万 远期（2020-2050）：城市化水平达到：70% 城镇人口231万城市等级规模规划： 中期：形成1个大城市，1个中等城市，2个小城市和38个小城镇的等级结构。 远期：形成1个特大城市，2个中等城市，1个小城市和27个小城镇的等级结构。 镇江位于南京都市圈核心层，是一座新兴工业城。镇江拥有2个国家级开发区、6个省级开发区、5个国家级高新技术产业基地，镇江市的经济发展水平居江苏省中等偏上水平。2013年实现国内生产总值2927.09亿元，完成公共财政预算收入245.52亿元，城镇居民人均可支配收入32977元，农民人均纯收入16258元，增长18.1%，；人均GDP73947元，居江苏省第5名。“三次产业”分别实现增加值129.06亿元、1549.4亿元、1248.63亿元，同比分别增长3.1%、12.5%和12.3%。
制动单元正确选型和制动电阻计算公式制动单元正确选型和制动电阻 在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动. 能耗制动的工作方式 能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。 制动单元 制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。 制动电阻 制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。 制动过程 能耗制动的过程如下： 能耗制动的过程如下：A、当电机在外力作用下减速、反转时（包括被拖动），电机即以发电状态运行，能量反馈回直流回路，使母线电压升高；B、当直流电压到达制动单元开的状态时，制动单元的功率管导通，电流流过制动电阻；C、制动电阻消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低；D、母线电压降至制动单元要关断的值，制动单元的功率管截止，制动电阻无电流流过；E、采样母线电压值，制动单元重复ON/OFF过程，平衡母线电压，使系统正常运行。 制动单元与制动电阻的选配 A、首先估算出制动转矩 =（(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（制动前速度-制动后速度））/375*减速时间-负载转矩 一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值 =制动元件动作电压值的平方/（0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩）*制动前电机转速）在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C
制动电阻的选型：动作电压710V 1) 电阻功率（千瓦）=电机千瓦数*(10%--50%)， 1) 制动电阻值（欧姆） 粗略算法：R=U/2I~U/I 在我国，直流回路电压计算如下：U=380*1.414*1.1V=600V 其中， R：电阻阻值 U：直流母线放电电压， I：电机额定电流 2) 最小容许电阻(欧姆)：max(驱动器technical data中要求，放电电压/额定电流)， 制动单元与制动电阻的选配 A、首先估算出制动转矩 =（(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（制动前速度-制动后速度））/375*减速时间-负载转矩 一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值 =制动元件动作电压值的平方/（0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩）*制动前电机转速） 在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。这里制动单元动作电压值一般为710V。 C、然后进行制动单元的选择 在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算公式如下： 制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值 D、最后计算制动电阻的标称功率 由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率% 制动特点能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。
制动单元的工作原理及作用 一、制动单元的工作原理 制动单元由大功率晶体管GTR及其驱动电路构成。其功能是为放电电流环节电容器在规定的电压范围内储存不了或者内接的制动电阻来不及消耗掉而使直流部分"过压"时，需要加外接制动组件，以加快消耗再生电能的速度。 在某些应用场合，需要快速降速，根据异步电动机原理可知，若滑差越大转矩也越大，同理制动转矩将随着降速速率的加大而增大，使系统降速时间大大缩短，能量回馈大大加快，直流母线电压快速上升，因此必须将该回馈能量迅速消耗掉，保持直流母线电压在某一安全范围以下。制动单元系统的主要功能就是能快速将该能量消耗掉（能量由制动电阻转换成热能散发）。它有效的弥补了普通变频器的制动速度慢、制动转矩小（≤20％额定转矩）的缺点，对于一些需快速制动但频度较低的场合非常适用。 由于制动单元的工况属于短时工作，即每次的通电时间很短，在通电时间内，其温升远远达不到稳定温升；而每次通电后的间歇时间则较长，在间歇时间内，其温度足以降到与环境温度相同，因此制动电阻的额定功率将大大降低，价格也随之下降；另外由于IGBT只有一个，制动时间为ms级，对功率管开通与关断的暂态性能指标要求低，甚至要求关断时间尽量短，以减少关断脉冲电压，保护功率管；控制机理也相对简单，实现较为容易。由于有以上优点，因此它广泛应用于起
重机等势能负载及需快速制动但为短时工作制的场合。 二、制动单元的作用 1、当电动机在外力的作用下减速时，电机以发电状态运行，产生再生能量。其产生的三相交流电动势被变频器逆变部分的六个变频器专用型能量回馈单元续流二极管组成的三相全控桥整流，使变频器内直流母线电压持续升高。 2、当直流电压达到某一电压（制动单元的开启电压）时，制动单元功率开关管开通，电流流过制动电阻。 3、制动电阻释放热量，吸收再生能量，电机转速下降，变频器直流母线电压降低。 4、当直流母线电压降到某一电压（制动单元停止电压）时，制动单元的功率管关断。此时没有制动电流流过电阻，制动电阻在自然散热，降低自身温度。 5、当直流母线的电压重新升高使制动单元动作时，制动单元将重复以上过程，平衡母线电压，使系统正常运行。
在选定了制动电阻的阻值以后，应该确定制动电阻的功率值，制动电阻功率的选取相对 比较繁琐，它与很多因素有关。 制动电阻消耗的瞬时功率按下式计算：P 瞬= 7002 /R 按上式计算得到的制动电阻功率值是制动电阻可以长期不间断的工作可以耗散的功率数值，然而制动电阻并非是不间断的工作，这种选 取存在很大的浪费，在本产品中，可以选择制动电阻的使用率，它规定了制动电阻的短时工作比率。制动电阻实际消耗的功率按下式计算： P 额=7002 /R×rB% rB%：制动电阻使用率。 实际使用中，可以按照上式选择制动电阻功率，也可以根据所选取的制动电阻阻值和功率，反过来计算制动电阻所能够承受的使用率，从 而正确设置，避免制动电阻过热而损坏。回声专题 1、一汽车以4m/s的速度向高山行驶，鸣笛6秒后听到了回声，问汽车鸣笛时 离高山多远？ 2、一辆匀速行驶的汽车在离高楼500m处鸣笛，汽车远离高楼20m后，司机刚 好听到鸣笛的回声，求汽车的速度． 3、一辆汽车以36km/h的速度匀速驶向前面的山崖，司机鸣笛后4s听到了回声，求： ①听到回声时汽车距山崖的距离．②鸣笛时汽车距山崖的距离． 4、一辆汽车朝山崖匀速行驶，在离山崖700m处鸣笛，汽车直线向前行驶40m 后，司机刚好听到刚才鸣笛的回声，已知声音在空气中的传播速度是340m/s，求汽车行驶的速度．
5、汽车以72km/h的速度向对面的高山驶去，在汽车鸣笛后4S听到了回声，求汽车鸣笛时距山有多远？（声音在空气中的传播速度为340m/s） 6、汽车行驶的前方有一座高山，汽车以17m/s的速度行驶．汽车鸣笛4s后，该车司机听到回声，则 ①司机听到回声时汽车距高山有多远？
城市轨道交通系统：服务于城市客运交通，通常以电力为动力，在固定导轨上轮轨运行方式为特征的车辆或列车与轨道等各种相关设施的总和 轨道交通对城市发展的作用：1.高城市交通供给水平，缓解大城市日益拥挤的道路交通；2.导城市格局按规划意图发展，支持大型新区建设；3.过对城市轨道交通的巨大投入，从源头为城市经济链注入活力，并通过巨大的社会效益提高整个城市的综合价值 轨道交通的优势（特点）：1.列车化编组运行，运量大，单向最高断面可以达到5万人/小时2.运行系统封闭独立，列车运行稳定、干扰小、速度高，旅行速度达到35km/h以上3.可采用高架和地下敷设方式，占地空间小4.采用电能，清洁环保5.线路固定，易设置明确标志，形成交通习惯6.技术水平高，发展余地大 城市轨道交通车辆由车体、转向架、牵引缓冲装置、制动装置、受流装置、车辆内部设施、车辆电气系统7大部分 限界是指列车沿固定的轨道运行时所需要的空间尺寸。限界越大，安全度越高，但工程量及工程投资也随之增加。限界可分为车辆限界、设备限界、建筑限界、接触轨或接触网限界。接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网。架空接触网安全性较好，但运行维护作业量大，运行费用高，适应于电压较高的制式。接触轨是沿牵引线路敷设的与走行轨道平行的附加轨，又称第三轨，是敷设在铁路旁的具有高导电率的特殊软钢制成的钢轨。电动车组伸出的受流器与之接触取得电流。接触轨使用寿命长，维修量小，简单，运行费低，能充分利用隧道空间，在地面或高架运行时对城市景观没有影响，但在隧道内保养，检修或在车库内检修作业时应注意安全，适应于净空受限的路线和电压较低的制式 轨道交通系统规划的目标：1.协调好交通需求与供给之间的关系2.实现城市土地规划发展目标3.实现交通战略目标 我国轨道交通系统规划存在的问题：1.与城市总体规划联系不够紧密2.对客流预测中的不确定性考虑不够3.规划方案没有充分重视用地控制规划，使规划方案缺乏可操作性4.网络规划缺乏层次性，难以体现发展重点5.车站交通功能定位模糊，对交通枢纽认识较浅。 概念规划是把以时间期限为主导的规划模式转为以规模为主导，淡化规划期限。即在区域规划的指导下，在可预见的将来，对城市远景发展进行战略性的分析研究，提出城市发展战略的方针政策并作为城市发展的目标和总体规划的支撑和依据 概念规划的主要内容：1.社会经济环境发展战略的目标对策2.市域城镇体系规划，基础设施和重大项目的布局3.主城区在内的市域重点城镇的规模和布局形态，城市化促成区域和城市化控制区范围以及远景发展框架4.研究城市能源，交通，供水，供气等城市基础设施和生态绿地，水域系统开发的重大原则问题 概念规划的战略特点是在充分满足社会经济发展需要的前提下，结合实际，创造性地找准每个城市发展的定位 轨道交通线网中的线路按照功能可分为两个类型：1.客流追随型（SOD）：解决目前交通紧迫问题，符合现状最大客流2规划引导型（TOD）：目前客流不大，但可以引导土地发展导向，支持新区建设 系统分析：通过对系统的分析，认识各种替代方案的目的，比较各种替代方案的费用，效益，功能，可靠性以及与环境之间的关系等，得出决策者进行决策所需要的资料和信息，为最优决策提供科学可靠的依据。系统分析的基本要素有：目标，可行方案，费用，模型，效果，准则和结论 城市轨道交通线网规划的基本思路：1.在城市规划方案基础上拟定多个可行路网方案2基于四阶段法进行客流预测3对方案进行综合评价，确定近期与远期分阶段实施方案四阶段法：就是交通发生，交通分布，交通方式划分，交通分配四个步骤 线网长度、线网密度规划指标的确定：1服务水平法2交通需求分析法3吸引范围几何分析
正确选型制动单元和制动电阻 1、变频器能耗制动工作原理 在同一个电力拖动系统中,当电机转速高于变频器输出频率所对应的同步转速时,处于发电状态的电动机及负载的惯性能量将反馈到变频器中 (这种情况一般发生在电机被拖着走的时候,如起重机重物下降)。但通用变频器大多没有设计使再生能量反馈到三相电源的功能， 因此所有变频器从电机吸收的能量都会保存在电解电容中，最终导致变频器中的直流母线电压因电容充电升高。如处理不当，变频器就会报警停机。 对于通用变频器通常采用的方法是为变频器配备制动单元和制动电阻，制动单元通过电平检测确定直流母线电压Ud是否超过规定的限值时（如660V或710V），如过压就可以通过短时间接通电阻，使电能以热能方式消耗掉。所以准确地计算制动功率、制动电阻阻值和功率容量等参数，对于变频器的正常工作是至关重要的。 2、起重变频器制动功率的简便计算 对于制动功率的计算通常是采用计算制动转矩的方法，但针对于起重变频器的制动功率的计算此方法不太适用且计算太复杂。 国内外的变频器厂家也没有针对起重变频器制动功率给出方便的计算方法，如果仅依据其选型手册按一般停车工况进行选型， 通常不能正常使用。如安川G7系列45KW变频器，如按手册选型最大选择制动单元为CDBR-4045B 1台，制动功率9.6KW,如果此变频器用于提升机构， 制动功率就会差的太多而无法工作。ABB变频器制动单元选型手册也都是针对停车工况选型的计算，无法完成在起重领域应用时的选型。 对于起重变频器停车工况所需的制动功率容量较小， 而重物下降时所需的制动功率容量较大，故选型时应满足最大下降重量、最大下降行程、最快下降速度的要求。 在起重机重荷下降时电动机作为发电机产生电能，而电动机的驱动是来自于重物的势能，根据能量守恒定律， 产生的电能应等于重物势能的释放，又等于电阻的热能耗（在不考虑功率损耗）。所以只需计算重物势能产生的功率就是所需的制动功率。 对于下降物体势能产生的功率很容易计算。 PE = GM ╳ VM PW = PE ╳ （1-η） PE 下降势能产生的功率单位：瓦 PW 制动功率单位：瓦
1 引言 目前市场上变频器的制动方法大致有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动。变频器属于不可控整流电压源型的变频器，其制动方式属于能耗制动和直流制动。能耗制动是变频器让生产机械在运动过程中快速地减速或停车的主要形式；直流制动则在电机运转准备时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以得到平稳的启动特性，或者当变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以确保电机已准确停车。在使用台达变频器的变频调速系统中，减速的方法就是通过逐步降低给定频率来实现的。在频率下降过程中，电动机将处于再生制动状态（发电机状态），使得电动机的转速迅速地随频率的下降而下降。在制动过程中，泵生电压的产生会导致直流母线上的电压升高，此时变频器会控制刹车单元通过刹车电阻把升高的电压以热能的方式消耗掉。为了使得系统平稳降速，需要设置适当的减速时间，同时选择合适的制动电阻和制动单元才能满足需要。目前关于制动电阻的计算方法有很多种，从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际，主要是部分参数无法精确测量。目前通常用的方法就是估算方法，由于每一个厂家的计算方法各有不同，因此计算的结果不大一致。本文所介绍的计算方法仅仅是供参考，具体的情况要根据每一个现场的使用情况来进行分析计算。 2 制动电阻的介绍 制动电阻是用于将电动机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：波纹电阻采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；铝合金电阻易紧密安装、易附加散热器，外型美观，高散热性的铝合金外盒全包封结构，具有极强的耐振性，耐气候性和长期稳定性；体积小、功率大，安装方便稳固，外形美观，广泛应用于高度恶劣工业环境使用。 3 制动电阻的阻值和功率计算 3.1刹车使用率ED% 制动使用率ED%,也就是说明书中的刹车使用率ED%。刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让制动单元和刹车电阻有充分的时间来散除因制动而产生的热量；当刹车电阻发热时，电阻值将会随温度的上升而变高，制动转矩亦随之减少。刹车使用率ED%=制动时间/刹车周期=T1/T2*100%。（图1） 图1刹车使用率ED%定义 现在用一个例子来说明制动使用率的概念：10％的制动频率可以这样理解，如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100％的功率，那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7d8147444.html, 浅谈城市轨道交通线路设计中的调线调坡技术 作者：芮英奇 来源：《科学与财富》2017年第01期 摘要：调线调坡在城市轨道交通路线设计中的含义是对已经施工完成的桥梁隧道等建筑 物进行三维结构上的测量，再根据现场的实际情况对线路平纵断面儿，进行优化处理，在此基础上满足建筑上的各项要求。这个环节上的操作，在城市轨道交通上的意义非常重大。对调线调坡进行调整时，应以工程的实际情况为基础，并做出必要的线路改动，也可以在征得设计师的同意下对线路设计进行改动，满足界限上的要求。 关键词：城市轨道交通；线路设计；限界检查；调线调坡 城市轨道交通在进行建设的过程中，会由于施工与测量上的误差使得结构产生变形。如果此时还按照原路线进行施工的话，就会出现界限上的问题。此时可以根据施工的实际情况对线路平纵面进行调整优化，这就是我们常说的调线调坡技术施工。调线调坡技术是在已经完成的截断面上进行二次施工让线路更加的平整，调线调坡施工完成以后，道路上行驶的列车会更加的平稳，所以调线调坡施工工程在道路的建设中意义重大。 1.调线调坡资料准备 调线调坡设计是以已施工完成的隧道或高架桥梁的实测资料为基础，对超出误差允许范围区段线路进行调整。所需准备的资料主要包括： 调线调坡测量资料，包括结构顶、底板的水准测量及横断面的测量，以及线路中线的放样等。其中中线放样、水准测量应按照有关规范满足闭合差的要求；横断面测量是调线调坡的 重要数据之一，该测量较难检查，须严格执行。 与调线调坡相关的原设计资料，主要包括线路平、纵断面设计图，限界图，轨道设计图，地铁车站、区间设计图等。最后是隧道或桥梁的工后变形、沉降资料的准备。 2.调线调坡设计 2.1设计原则 调线调坡设计应以实测线路平面、高程及限界资料为基础，同时参照误差标准，对线路平面及高程进行调整。调整后的线路，必须满足设备限界、建筑限界的要求，同时应满足《地铁设计规范》等相关规范、规程的要求。调线调坡的设计标准原则上应与原设计标准一致，如按原设计标准会导致较大的土建工程返工、从而造成工程造价的大幅增加时，应召集各个相关专
在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动. 能耗制动的工作方式 能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。 制动单元 制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。 制动电阻 制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。 制动过程 能耗制动的过程如下： 能耗制动的过程如下：A、当电机在外力作用下减速、反转时（包括被拖动），电机即以发电状态运行，能量反馈回直流回路，使母线电压升高；B、当直流电压到达制动单元开的状态时，制动单元的功率管导通，电流流过制动电阻；C、制动电阻消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低；D、母线电压降至制动单元要关断的值，制动单元的功率管截止，制动电阻无电流流过；E、采样母线电压值，制动单元重复ON/OFF过程，平衡母线电压，使系统正常运行。制动单元与制动电阻的选配 A、首先估算出制动转矩 =（(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（制动前速度-制动后速度））/375*减速时间-负载转矩 一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值 =制动元件动作电压值的平方/（0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩）*制动前电
精品文档 制动电阻的选型：动作电压 710V 1）电阻功率（千瓦） =电机千瓦数 *（10%--50%）， 1）制动电阻值（欧姆） 粗略算法：R=U/2I~U/I在我国，直流回路电压计算如下：U=380*1.414*1.1V=600V 其中， R ：电阻阻值 U :直流母线放电电压， I ：电机额定电流 2）最小容许电阻（欧姆）：max（驱动器technical data 中要求，放电电压/额定电流）， 制动单元与制动电阻的选配 A、首先估算出制动转矩 =（（电机转动惯量 +电机负载测折算到电机测的转动惯量） * （制动前速度 - 制动后速度）） /375* 减速时间 -负载转矩一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的 18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值 =制动元件动作电压值的平方 /（0.1047*（制动转矩-20%电机额定转矩） *制动前电机转速） 在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数 RC R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。这里制动单元动作电压值一般为 710V。 C、然后进行制动单元的选择 在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算 公式如下： 制动电流瞬间值 =制动单元直流母线电压值 /制动电阻值 D最后计算制动电阻的标称功率 由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的 标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率 % 制动特点能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是
第一章 1.1 城市轨道交通系统的概念、构成及基本形式（重点） 城市轨道交通系统：主要服务于城市的市内和郊区，在固定轨道上运行，通常以电力为动力的客运交通系统。 构成：车站建筑、结构工程、线路、车辆、车辆段、供电系统、通信系统、信号系统、环控系统、给排水系统等。 基本形式：地铁、轻轨、单轨系统、市郊铁路、有轨电车、自动导向系统、线性地铁、磁悬浮系统。 （1）地铁： ①单方向输送能力在3万人次/h以上。 ②了解其优缺点； ③掌握地铁系统的技术经济参数。 （2）轻轨（LRT）： ①在有轨电车的基础上发展起来的电气牵引、轮轨导向、车辆编组运行在专用行车道上的中运量城市轨道交通系统，单方向输送能力在1.5万~3万人次/h。 ②掌握轻轨系统(LRT)的技术经济参数。 （3）单轨系统（独轨系统）： ①由电气牵引、具有特殊导向和转折装置、车辆编组运行在专用轨道梁上的中运量轨道交通系统。 ②分为悬挂式、跨坐式。 ③掌握单轨系统的技术经济参数。 （4）市郊铁路： ①由电气或内燃机车牵引，轮轨导向、车辆编组运行在城市中心与市郊、市郊与市郊、市郊与新建城镇间，以地面专用铁路为主的大运量快速轨道交通系统。 ②所有权归属铁路部门。 （5）有轨电车：由电气牵引、轮轨导向、单车或两辆编组运行在城市路面线路上的低运量轨道交通系统。 （6）自动导向系统（AGT系统）： ①掌握AGT的技术经济指标； （7）线性地铁（又称小断面地铁）： ①掌握线性地铁的技术经济指标； （8）磁悬浮系统（了解） 1.2 城市轨道交通的地位与作用（次重点） 1、掌握其优势； 2、了解其地位； 3、了解其作用。 1.3 城市轨道交通系统的发展 1、了解城市轨道交通的发展历史； 2、了解国外发展概况； 3、了解国内发展概况； 4、当前世界大城市轨道交通发展趋势：
ABB 800系列变频器制动电阻的选定 1、制动电阻的必要性 如应用中减速时及下降时所产生的再生能量过大，则有变频器部的主电路电压上升导致损坏的可能。 因为通常变频器中置有过电压保护功能，检测出主电路过电压（OV）后则停止，不会造成损坏。但是，因在检测出异常后电机 会停止，所以就难于进行稳定的持续运行。 有必要应用制动电阻器/制动电阻器单元/制动单元，将再生能量释放到变频器外部。 （1）再生能量 连接在电机上的负载，在旋转时有动能、在高位置时有势能。电机减速、或负载减小时，该能量会返回到变频器。这种现象称为再生，该能量即称为再生能量。 （2）制动电阻的避免方法 避免制动电阻连接的方法有以下的方法。因为避免方法必定会增加减速时间，请研究确认即使减速时间延长也没有问题。
·减速时，防止失速功能生效（出货时的设定中，已设为有效）（为防止主电路过电压的发生，自动地增加减速时间）。 ·将减速时间设定得更长。（每单位时间的再生能量减少）。 ·选择自由旋转停止。（再生能量不会返回到变频器）。 2、制动电阻的简单选定 根据平常的动作模式中的再生能量产生的时间比率进行简单设定的方法。请按照下述的动作形式计算使用率。 （1）使用率3%ED以下的情况 请选定制动电阻器。与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中。请根据所使用的变频器连接相应的制动电阻器。（如变频器的容量变大，则可在变频器的散热风扇上安装制动电阻器）。 （2）使用率10%ED以下的情况 请选定制动电阻器。与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中，请根据所使用的变频器相应的制动电阻器单元。 3、制动电阻的简易选定
《城市轨道交通规划与设计》离线作业 第1章作业 1)简述城市轨道交通系统概念、构成和基本形式。 城市轨道交通系统：主要服务于城市的市内和郊区，在固定轨道上运行，通常以电力为动力的客运交通系统。 构成：车站建筑、结构工程、线路、车辆、车辆段、供电系统、通信系统、信号系统、环控系统、给排水系统等。 基本形式：地铁、轻轨、单轨系统、市郊铁路、有轨电车、自动导向系统、线性地铁、磁悬浮系统。 2)简述城市综合交通体系中城市轨道交通的突出优势。 》 ①运量大。单向最高断面运量可以达到5万人/h。 ②速度高,安全,准点。运行系统封闭独立,列车运行稳定、干扰小,旅行速度可以达到35km/h 以上,能提供更舒适的乘车环境 ③清洁环保。采用电力牵引,节能环保,具有较好的可持续发展性 ④占用地面空间小。可采用地下和高架敷设方式 3)简述城市轨道交通在城市化进程中和在城市发展中的作用。 作为城市最大规模的基础设施建设项目,城市轨道交通对城市发展有以下的作用 ①提高城市交通供给水平,有效缓解大城市日益拥挤的道路交通 { ②)引导城市格局按规划意图发展,支持大型新区建设。 ③通过对轨道交通的巨大投入,从源头为城市经济链注入活力,并通过巨大的社会效益提高整个城市的综合价值。 ④活跃城市经济,拉动城市发展,提升城市形象。 在城市化进程中城市轨道交通主要发挥以下作用。 ①缓解中心区尤其是商业区(CBD)地区交通的供需矛盾,强化土地资源可能提供的 交通供给 ②加强主出行方向上(主要交通走廊)系统的速度和容量,以便于主城区外围与中心区的联系? ③串联城市大型客流集散点(交通枢组、商业服务中心、行政中心、规划大型居住区规划工业区、娱乐中心等),实现客流的合理疏解。 ④加强对外交通与市区的联系,方便卫星城镇与市区的联系,增强城市的辐射能力。 ⑤以高品质的供给引导交通方式选择的良性转移。 ⑥节约能源,避免大气污染,改善环境 ⑦拉动内需,聚集商贸及房地产开发,支持旧城改造和新区开发,并成为城市产业发展的新增