城轨车辆电气控制系统构成

2014届毕业设计说明书课题名称：城轨车辆电气线路分析及故障排除设计专业系轨道交通系班级学生姓名指导老师完成日期2014届毕业设计任务书一．课题名称：城轨车辆电气线路分析及故障排除二．指导老师：三．设计内容与要求：1、课题概述:随着城轨车辆牵引动力的交流化和运行速度的提高，列车上的受控部件或控制装置也越来越多，控制和被控设备之间的协调和快速响应显得越来越重要。

虽然现阶段城轨车辆大都引入了网络控制，但是由于硬线电路具有极高的可靠性和可维护性，因此在城轨车辆电气设计中仍然大量采用硬线电路来实现其牵引、制动、控制等功能。

本课题主要针对城轨车辆主电路、辅助电路及控制电路，如交流传动主电路、列车激活控制电路、司机室占有控制电路、受电弓控制电路、高速断路器控制电路、传动控制电路、驾驶模式控制电路等展开分析，指出其常见的故障现象，并详细说明故障排除的方法。

2、设计内容与要求：(1)设计内容本课题下设3个子课题：①城轨车辆主电路分析及故障排除②城轨车辆辅助电路分析及故障排除③城轨车辆控制电路分析及故障排除每个子课题设计的主要内容可包括：①城轨车辆电气线路整体介绍；②该电路主要部件结构、功能原理分析③该电路各功能模块的工作原理分析④常见故障的判断及排除方法⑤总结（2）要求①要求学生有一定的电气线路识图及制图基础；②论文中的所有电器线路图均要用制图软件规范绘制；③要求学生有一定的电气控制及城轨专业基础；④通过检索文献或其他方式，深入了解设计内容所需要的各种信息；⑤能够灵活运用《电工》或《电机与电气控制》等课程的基础知识和城轨专业知识来分析城轨车辆的各种电路。

四．设计参考书1、《电气识图》，吕庆荣等主编，化工出版社2、《电机与电气控制》3、《城市轨道交通车辆电气检修》4、《城市轨道交通车辆运行与维修》5、《城市轨道交通车辆电气设备》五．设计说明书要求1、封面2、目录3、内容摘要(200-400字左右，中英文)4、引言5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点）6、结束语7、附录(参考文献、图纸、材料清单等)六．毕业设计进程安排毕业设计进程安排第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。

项目一城轨车辆电气控制系统构成城轨车辆电气控制系统是城市轨道交通系统中的重要组成部分，主要负责车辆的电气控制和监控。

该系统由多个子系统组成，包括牵引供电系统、车辆控制系统、信号与通信系统、辅助设备系统等。

1.牵引供电系统：该系统主要提供城轨车辆所需的电力，并通过电缆或接触网将电力传输到车辆上。

牵引供电系统通常由供电系统、接触网和接触网检测系统组成。

供电系统负责发电、输电和配电，同时还包括断路器、保护设备等。

接触网是一种架设在轨道上方的金属支架，通过接触网和集电弓之间的接触来传输电能。

接触网检测系统则用于监测接触网的状态和工作情况。

2.车辆控制系统：该系统负责控制城轨车辆的运行和停止，并监测车辆的状态。

车辆控制系统通常由牵引系统、电制动系统、车门控制系统和速度调节系统等组成。

牵引系统负责通过控制电机的工作方式实现车辆的加速和减速。

电制动系统通过反向激励电机和再生制动来控制车辆的制动。

车门控制系统负责控制车门的开关。

速度调节系统则用于调节车辆的运行速度。

3.信号与通信系统：该系统用于城轨车辆之间和车辆与调度中心之间的通信和指挥。

信号系统主要由信号灯和信号电缆组成，用于指示车辆的行进方向和限制车辆的速度。

通信系统则通过无线电或有线电路实现车辆之间和车辆与调度中心之间的通信。

4.辅助设备系统：该系统包括城轨车辆上的辅助电源系统、空调系统、灯光系统等。

辅助电源系统负责为车辆提供电力，例如给车内照明、车门控制系统等提供电源。

空调系统则用于调节车内温度和湿度。

灯光系统则用于车辆的照明和标识。

城轨车辆电气控制系统的构成及功能是相互关联的，各个子系统的协同工作可以保证城轨车辆的安全运行和乘客的舒适体验。

通过牵引供电系统，车辆可以获得所需的电能；车辆控制系统可以控制车辆的加速、减速和制动；信号与通信系统可以实现车辆之间和车辆与调度中心之间的通信和指挥；辅助设备系统可以提供车辆所需的辅助电源、空调和照明等。

这些子系统的协同工作可以实现城轨车辆的高效、安全和舒适运行。

广州华夏职业学院教案首页广州华夏职业学院教案纸4.3 城市轨道交通车辆的电气组成部分一、复习提问城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构二、讲授新课电气部分：电力牵引系统辅助供电系统列车控制和故障诊断系统乘客信息系统（一）车辆电气牵引系统电气牵引系统：受流器：集电靴—主要应用于第三轨方式供电的线路。

受电弓—主要应用于以接触网方式供电的线路。

受电弓从结构上可分为单臂型和双臂型两种形式，在驱动上可分为气动型及电动型 .各种电气牵引设备及其电路控制电路车间电源车间电源是列车辅助的受流设备，主要应用于列车在检修库内整车调试或部分设备需有电检查时使用。

车间电源与列车主受流设备之间是相互联锁的，不能同时向列车供电。

车间电源只向列车辅助系统供电，车间电源系统由电源插座盖、电源插座、熔断器、接触器及隔离二极管组成（2）电气牵引设备及其控制电路A、直流电气牵引系统直流电动机：调速性能适合于牵引的要求。

车辆起动时需要很大的牵引力，以获得必要的加速度；随着车速的提高牵引力相应减小，其变化范围相当大，直流电动机的性能完全能够满足这样的要求。

缺点：结构复杂、体积大、价格高。

关键部分的换向器和电刷装置，易损伤，需要定期维修。

这是直流电动机的最大缺点。

（1）变阻控制调速原理：车辆起动时，为保持稳定的起动电流，要求加在电动机两端的电压要随着转速的提高而从小变大，逐渐增加。

控制的方法是用电阻器与电动机串联，通过改变电阻器的阻值来调节电动机的端电压，从而达到调速的目的。

变阻控制的缺点：a、电阻器的调节是分级的，因此调速过程不能做到非常稳定b、电阻器的调节要使用一定数量的接触器，这些接触器需要定期维修保养。

c、电阻器中不可避免的损耗不少电能，而且还要采取措施，为电阻器散热。

利用大功率晶闸管的开关特性，与换流电路组成直流斩波器，相当于一个大功率的直流开关，其工作频率可以达到数百赫兹。

直流斩波器将直流电源劈成一个一个矩形波，变为一系列的脉冲。

城市轨道交通车辆电气控制功能及原理浅析摘要：轨道交通车辆作为城市轨道交通的重要组成部分，承担着载客的重要角色，车辆的电气控制具有控制复杂、安全系数高等特点,对轨道交通运营的安全有着重要的影响。

本文结合城市轨道交通车辆电气控制的特点，针对车辆电气控制的功能及原理进行了分析。

关键词：城市轨道交通车辆电气控制1 引言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主电路控制系统、辅助电路控制系统、电气牵引控制系统等组成。

本文结合城市轨道交通车辆的特点，针对车辆电气控制功能及原理进行了分析。

2 主电路控制系统主电路由牵引电机及与其相关的电气设备和连接导线组成，其作用是将电网的电能转变为车辆运行所需的牵引力，当在电气制动时将车辆的动能转换为电制动力。

它是车辆上的高电压、大电流、大功率动力回路。

高压电器箱是车辆电气牵引系统主电路的前级构成部分，包含三位置隔离开关、高速断路器、库用电源插座、直流接触器、快速熔断器、反向隔断整流管等器件组成。

三位置隔离开关是用于车辆牵引电路、辅助电路、库用电源电路中高压主电路的接通与接地、隔离。

高速断路器用于主电路的故障保护；熔断器用于主电路的短路保护。

DC1500V电源从受受流器经过三位置开关、高速断路器送到高压电器箱，然后经差分电流传感器、充电接触器、充电电阻、线路接触器，送到后面的线路电抗器和牵引逆变器。

主要功能有：（1）给逆变器充电：列车运行时，控制高速断路器闭合，接受到方向指令后，充电接触器闭合，DC1500V电源经充电电阻给牵引逆变器内直流支撑电容器充电，充电完成后线路接触器闭合，然后牵引逆变器启动工作。

（2）续流、接地功能：当车辆处于牵引工况时，直流供电能量经高压箱进入牵引逆变器；当车辆处于再生制动工况时，负载能量经高压箱反馈回电网，或者由制动电阻消耗掉。

（3）差分电流检测功能：当差分电流传感器检测系统1500V正线与1500V 负线差值大于1A时，差分电流传感器会发出报警信号给DCU，当差分电流传感器检测系统1500V正线与1500V负线差值大于50A时，差分电流传感器会发出报警信号给DCU。

项目一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是指用于控制城市轨道交通车辆行驶、制动、监测等各项功能的电气装置和控制系统。

在城市轨道交通系统中，电气控制系统是整个系统运行的核心，它负责保证列车的安全、稳定、高效运行。

城市轨道交通车辆电气控制系统主要由以下几个方面组成：第二，制动系统控制。

制动系统是保证车辆行驶安全的重要系统，它通过控制车轮制动器的施加力度来实现列车的制动操作。

制动系统控制包括紧急制动、惰性制动、再生制动等不同模式的切换和控制。

电气控制系统可以实时监测列车的运行状态，根据列车的速度、位置等信息，控制制动系统的工作，保证列车在安全距离内停车。

第三，辅助系统控制。

城市轨道交通车辆的辅助系统包括供电系统、空调系统、照明系统、通信系统等。

这些系统的控制与车辆的动力、制动系统控制紧密相关。

电气控制系统可以监测和控制这些辅助系统的工作状态，根据需要进行调整，以确保车辆的正常运行和乘客的舒适。

第四，监控系统。

监控系统用于实时监测车辆的各项参数和状态，包括速度、加速度、制动力、温度、压力等。

通过电气控制系统，可以实现对车辆状态的实时监测和数据采集，提供给驾驶员和运营中心进行分析和决策，确保车辆的正常工作。

第五，故障检测与诊断系统。

故障检测与诊断系统主要用于监测和诊断车辆的电气设备和控制器的故障。

一旦发生故障，系统会自动报警，并提供故障信息和建议维修措施。

通过电气控制系统，可以及时发现和处理车辆故障，减少故障的发生和对列车正常运营的影响。

综上所述，城市轨道交通车辆电气控制系统是城市轨道交通系统中至关重要的组成部分。

它通过控制动力系统、制动系统、辅助系统等实现对列车运行的精确控制，并通过监控与诊断系统对车辆进行实时监测和故障诊断，保证列车的安全、稳定、高效运行。

随着城市轨道交通的不断发展，电气控制系统的功能和性能将得到进一步的提升，以满足人们日益增长的出行需求。