城轨车辆毕业论文
城轨车辆毕业论文
城轨交通作为现代城市交通系统的重要组成部分，其发展对于城市的经济、社会和环境都有着深远的影响。而城轨车辆作为城轨交通的核心组成部分，其性能和技术的发展对城轨交通系统的安全、舒适和效率都有着重要的作用。因此，对城轨车辆的研究和发展具有重要的意义。
一、城轨车辆的发展历程
城轨车辆的发展可以追溯到19世纪末的电车时代。最早的城轨车辆是由马拉动的有轨电车，随着电力技术的发展，城轨车辆逐渐实现了电动化。20世纪初，城轨车辆开始采用直流电动机和钢轨，大大提高了运行速度和载客量。20世纪中叶，城轨车辆开始采用交流电动机和轻量化材料，进一步提高了性能和效率。近年来，城轨车辆的发展趋势是向高速、高效、低噪音和低排放方向发展。
二、城轨车辆的技术特点
城轨车辆的技术特点主要体现在以下几个方面：
1. 动力系统：城轨车辆的动力系统通常采用电力驱动，包括直流电动机和交流电动机。随着电力技术的发展，城轨车辆的动力系统也在不断升级，如采用无刷电动机和变频技术，提高了能效和可靠性。
2. 制动系统：城轨车辆的制动系统主要包括电制动和机械制动。电制动通过电阻器和牵引逆变器实现，具有能量回收和调节速度的功能。机械制动主要采用摩擦制动和电磁制动，用于紧急制动和停车。
3. 车辆结构：城轨车辆的车辆结构通常采用铝合金和复合材料，以减轻车辆重量和提高强度。车辆的座椅、空调和娱乐设施等也在不断改进，以提供更好的乘坐体验。
4. 安全系统：城轨车辆的安全系统包括列车控制系统、信号系统和防护装置等。列车控制系统通过自动驾驶和列车间通信实现列车的安全运行。信号系统通过信号灯和轨道检测器等设备，确保列车的运行安全。防护装置包括紧急制动装置和防撞装置，用于应对突发情况和事故。
三、城轨车辆的发展趋势
城轨车辆的发展趋势主要体现在以下几个方面：
1. 高速化：随着城市的发展和人口的增加，城轨交通需要提供更高的运行速度和运力。因此，城轨车辆的发展趋势是向高速化方向发展，以满足人们对快速出行的需求。
城市轨道交通车辆制动系统
摘要：我国城市轨道交通行业的大规模发展全面带动了装备制造业及产业链的发展和技术升级。按照国家发改委《增强制造业核心竞争力三年行动计划》和《关于加强城市轨道交通车辆投资项目监管有关事项的通知》要求，应积极开展城轨装备标准制修订，发展团体标准和企业标准，完善城轨装备标准规范，加快构建中国城轨装备标准体系。作为城轨交通车辆关键核心装备的制动系统，有必要建立技术标准体系，以更好地推进制动系统统型产品开发，提高产品的通用性与互换性，满足制动系统产品设计、制造和运用需求。
关键词：城轨交通车辆；制动系统；标准现状；标准体系
１我国城轨交通车辆制动系统技术现状
目前地铁车辆、轻轨车辆、有轨电车在国内均已批量运用，中低速磁浮车辆、市域快速车辆、单轨车辆也逐步扩大应用。制动系统是城轨交通车辆的核心系统，组成较为复杂，以地铁列车为例，每列地铁列车制动系统通常由五六十种部件组成，且技术领域跨度大，涵盖了气动控制、计算机控制、机械驱动、摩擦材料、密封等技术，不同的城轨交通车辆采用的制动技术也有所不同，有的甚至差异较大。绝大部分地铁车辆、轻轨车辆和市域快速车辆采
用微机控制直通电空制动系统，主要由制动控制系统（也称为制动控制装置）、基础制动装置、风源装置、防滑装置、辅助设备及管路供风部件等组成。制动控制装置分为车控和架控２种形式，主要由电子制动控制单元、中继阀、空重车阀、紧急阀、电磁阀、压力传感器等组成。大部分城轨车辆基础制动采用踏面制动方式，主要包括单元制动器和闸瓦；１００ｋｍ／ｈ及以上速度等级的大部分地铁车辆、轻轨车辆等采用盘形基础制动装置，主要由夹钳单元、制动盘、闸片组成，多采用铸铁制动盘和合成闸片。风源装置分为主空压机组成和辅助空压机组成，主要包括空压机和干燥器，大部分采用活塞式或螺杆式空压机和双塔吸附式干燥器，部分采用膜式干燥器，主空压机组成为全列车用风设备提供压缩空气，辅助空压机组成为升弓设备提供压缩空气。防滑装置除了电子控制部分集成在电子控制单元内，还包括防滑阀和速度传感器。辅助设备及管路供风部件包括维护终端、回送装置、风缸和阀类部件等。
地铁牵引控制系统探讨
摘要：苏州轨道交通1号线牵引系统由牵引西门子提供，采用技术十分成熟和稳定的无速度传感器的矢量控制技术，牵引电机为三相鼠笼式异步电机。采用完全荣誉的MVB车辆总线的网络控制方式。本文通过分析地铁牵引控制系统，有着非常重要的现实意义。
关键词：城轨车辆；电力牵引
一、理论基础概念
现阶段，多数的轨道交通车辆属于钢轮钢轨式，运行中的所有工况，都依靠车轮与钢轨的相互作用力，牵引动力由牵引电机通过传动机构传给动车的动轮，由车轮和钢轨的相互作用力，产生使车辆运动的反作用力。牵引力是使动车产生前进的力，作用方向与列车的运动方向相同，大小可以根据需要由司机控制，同时牵引系统必须有防空转设计。
（一）牵引特性
城市轨道车辆在运行当中，在每个站间区，都有三个典型区域构成：牵引加速区、惰行区、制动减速区，必须具有三种基本的牵引特性：恒转矩特性、恒功率特性及自然特性。
（二）牵引控制原理
牵引系统为微机矢量控制的变频变压（VVVF）三相异步交流传动系统，逆变器与牵引电机的配置为1C2M方式，具有牵引、再生制动、电阻制动功能。采用电制动与空气制动混合运算的控制方式，电制动优先，空气制动补足。
牵引系统具有防空转及防滑保护功能。每辆动车牵引系统配置由两台VVVF变流器、一台制动电阻、4台牵引电机及机械传动系统成。其均安装在车底架的T型槽上，在设备安装处的底架上设置接地螺栓，保证设备接地的可靠，而牵引主电路如下图所示。
VVVF变流器控制高速断路器的开断与闭合。驾驶室设置开关指令通过VCU进行高速断路器的开断与闭合测试。牵引电机额定功率为190kw。列车正常牵引或者制动时，由司控器或者ATC发出电压模拟信号给VCU进行处理后换算成加速度，进而使列车牵引或者制动。
二、牵引逆变器基本功能
《城轨车辆电气控制》课程标准
1.课程设置依据《城轨交通车辆电气控制》是城轨交通车辆专业的一门核心课程，在学生专业技能培养和职业素养养成方面占重要地位。车辆的牵引及其控制是车辆的关键技术之一，是现代轨道交通车辆先进技术的重要体现。课程设置依据《城轨交通车辆电气控制》课程教学基本要求。本课程主要教学模式采用讲授与实训相结合，适用于高职城轨交通车辆驾驶及城轨车辆检修专业。2.课程目标⑴理解牵引参数的概念，会分析列车的牵引力、制动力及各种阻力；⑵熟悉直流、交流、直线牵引电动机的结构及运行特性，能准确说出牵引电机各主要部件的作用及结构特点；⑶熟悉典型电力电子器件的结构特点、主要技术参数、工作过程及其控制；⑷会分析城轨车辆上采用的斩波及逆变电路的作用原理；⑸会区分电力牵引的不同调速方法；⑹能区分轨道交通车辆两种传动控制方式；⑺能够陈述轨道交通车辆主电路的结构，会分析主电路及控制电路的作用原理；⑻能够区分城轨交通车辆辅助供电系统的类型、特点，会分析典型车辆的辅助供电电路；⑼能够区分两种客室车门的结构特点、控制方式及控制逻辑，准确说出车门信息含义；⑽熟悉屏蔽门的结构、特点、操作控制、信息显示意义。该课程学习完后，学生初步具备独立完成或通过团队协作完成城轨车辆不同控制模式的模拟驾驶操纵，主要电气部件的一般故障处理，为城轨车辆检修课程学习及跟车实习提供有力支撑。3.教材和参考资源3.1教材《城市轨道交通车辆电气控制》华平唐春林编著机械工业出版社，2011.73.2参考书《城市轨道交通车辆》曾青中，韩增盛主编西南交通大学出版社20063.3相关学术期刊和报纸《城市轨道交通研究》CN31-1749/U；《机车电传动》CN43-1125/U3.4相关视频资料3.5校园网络资源《城轨车辆电气控制》课程学习课件机械工业出版社出版发行，2012年2月3.6相关专业网站中国城市轨道交通网/4.前后课关系本课程建议安排在《城轨交通车辆构造》等前修课程之后，学生已经对城轨交通车辆的结构及各部件功能有了比较清楚的认识，有助于本课程的学习理解，同时也为后续课程《城轨交通车辆检修》提供理论支持、基本专业技能。5.课程内容和建议学时序号教学内容学习目标*课业/作业学时1城市轨道交通车辆电气控制系统构成（12学时）1.清楚系统主要电气部件的结构原理、技术参数、功能作用；*通过城轨车辆牵引时机电能量的传输过程，说明电气系统主要部件的作用。82．了解轨道车辆的轮轨相互作用时的概念：“粘着”和“蠕滑”；理解牵引力的形成原理；*什么是“粘着”？图示牵引力的形成原理。23．理解制动力的形成原理；熟悉城轨交通车辆牵引参数的选择。城市轨道交通运营的特点？22城轨交通车辆牵引传动系统（20学时）1．熟悉直流牵引电动机的特性分析；*比较它励和串励牵引电动机的特性？22.掌握调速和制动原理；分析直流牵引电动机调速和制动原理。23.会分析直流传动控制系统原理，能识读主电路图；按照工况分析直流传动车辆的主电路图。44．理解交流牵引电动机的特性分析；*交流牵引电动机和直流牵引电动机的区别？25.掌握交流牵引电动机的变频调速原理；熟悉直线电动机的原理；交流牵引电动机的变频控制方式？46.会分析交流传动控制系统原理，能识读主电路图；按照工况分析交流传动车辆的主电路图。47.理解直线牵引电动机的特性，会分析在城轨车辆中的应用。直线牵引电机的车辆主电路分析。23电力电子变流技术（6学时）1．熟悉常见电力电子器件的特性及技术参数；*列举典型电力电子器件的特点及应用场合。22．掌握直流斩波调压电路的作用原理；概述升压斩波器的原理？23．掌握交流逆变电路的作用原理；概述交流逆变电路的作用原理？24城轨交通车辆牵引与制动控制系统（16学时）1.能读识城轨交通车辆控制电路；列表说明城轨交通车辆控制电路的识图原理。22.能分析电动列车激活控制；分析电动列车激活控制电路。23.能分析电动列车初始条件设置控制；分析电动列车初始条件设置控制。24.能分析电动列车牵引和制动控制；*分析电动列车牵引和制动控制。65.理解列车信息和诊断系统；归纳列车信息和诊断系统组成及功能。26.理解列车微机控制系统。归纳列车微机控制系统组成及功能。25城轨交通车辆辅助供电系统（12学时）1.掌握城轨车辆辅助供电系统的基本类型、结构组成及选用原则；*归纳城轨车辆辅助供电系统的基本类型、结构特点。22.掌握城轨车辆中、低压供电电路的逻辑分析；分析城市轨道交通车辆辅助电路实例。43.会分析城轨车辆照明电路的工作原理与控制逻辑；分析城市轨道交通车辆照明电路实例。24.了解城轨车辆静止逆变器的控制；简述静止逆变器的控制原理。25.熟悉城轨车辆辅助系统的维护与保养。*列出城轨车辆辅助系统的维护保养内容。26城轨交通车辆的车门控制系统（12学时）1.能描述城轨车辆车门的基本类型；归纳城轨车辆车门的类型及作用。22.能认知城轨车辆车门的结构组成；描述车门的结构组成及个部分功能作用。23.会分析城轨车辆车门的控制逻辑；*分析城轨车辆车门的控制逻辑。24.能看懂城轨车辆车门的信息显示；归纳车门信息显示。25.能根据操作规程进行城轨车辆车门的应急故障处理；*叙述车门应急故障处理的操作规程。26.了解屏蔽门的结构及控制原理。简述屏蔽门的结构，控制系统功能。26.课程环境要求6.1教学条件该课程教学主要采用讲授和实作结合，讲授时需配有投影仪，实作需要配置满足城轨车辆专用控制电器、电路或综合仿真实训室。6.2软硬件条件6.2.1校内实训基地条件1、电路原理示教板能实时显示相应操纵的电路变换。2、城轨车辆主要电器学生可解体、安装、试验。3、仿真模拟驾驶装置具备实景画面的仿真驾驶器。6.2.2校外实训基地及条件要求各城市的地铁公司或轨道交通有限公司等单位均可作为城轨专业良好的校外实训基地，应通过校企合作的体制机制建设，建立良好合作关系，使之成为理想的工学结合合作伙伴，在兼职教师、学生专业能力培养、职业综合素质训练、教学评价考核及解决生产环节技术问题等方面加强合作，解决教学内容与生产过程的深度对接，实现校企人才共育、过程共管。7.师资要求城轨车辆电气控制课程的综合性，要求任课教师在运动学、电机学、电力电子、电气控制等方面的理解有一定底蕴，在现场维修方面有一定的经验，同时对教学能力有较高要求，建议聘请企业技术人员作兼职教师重点承担实践环节教学。8.教学设计8.1设计思路总体思路：强化学生的自学能力、分析问题与解决问题的能力和专业技能习得是教学活动中的重点。结构模式：课前展示课程教学任务，课中开展项目教学内容，课后总结项目教学心得。教师在系统讲授时，要指导学生学习的方法，以提高学生的学习效果。同时按照项目教学的内容，有步骤地进行部分实践训练，同时，注重理论知识的应用，进一步加强学生理解问题、分析问题的能力。针对学生在项目教学过程中的差异，师生一起总结，着力解决学生个性化的问题，使学生的个人综合素质进一步得到提升。课程内容确定的依据：与学生将来就业岗位群的任职标准及要求，国家职业资格证书获得相结合，为学生在该课程上的学做一体提供必需的理论基础。8.2设计内容案例设计：项目一拓展任务城轨交通车辆的受力分析一、教学要求1、了解轨道车辆的轮轨相互作用时的概念：“粘着”和“蠕滑”；2、理解牵引力、制动力的形成原理；3、熟悉城市轨道交通车辆牵引参数的选择。二、主要内容1、粘着与蠕滑2、牵引力3、粘着系数4、制动力5、空转与滑行6、粘着控制7、牵引参数三、教学重点牵引力的形成原理、轨道交通车辆牵引参数四、教学难点粘着的概念五、教学方法多媒体教学六、教学效果对粘着概念有一定了解，对牵引力、制动力的形成原理加深理解，掌握轨道交通车辆牵引参数七、作业图示牵引力的形成原理八、预习运动学、城市轨道交通运营的特点9.考核要求9.1评价方式及评价标准以表格形式表述。考核时段考核形式考核项目评价标准项目权重优秀良好合格平时作业本课时重点90分以上90-80分80-60分10%平时课业重点任务90分以上90-80分80-60分20%平时提问本课时知识90分以上90-80分80-60分10%期末闭卷考试课程综合知识90分以上90-80分80-60分60%备注实训成绩单列（学分单计）9.2影响成绩的因素根据课（作）业完成次数占总次数的比例，未完成者在平时分数中给以一定的扣减。对抄袭等作弊行为以零分论处，同时参照学院有关规定作相应处理。9.3学生课程成绩取得学生总成绩=学习平时分(40%)+期末知识评价(60%)10.实施要求10.1教材选用建议本课程选用教材必须根据国家职业教育的要求和城市轨道交通车辆专业人才培养的需要，应从高职教育的角度着手，充分结合学生的学习特点和职业岗位的实际需要，优先选择教育部及行业职业教育的规划教材，既要简化理论知识中的推导和计算，又必须突出必要的专业知识。对于新技术新工艺的补充，建议编写和使用校本教材。10.2教学建议在整体思路上重点突出电路的分析，尽量与生产实际结合，增加学生学习该课程的兴趣，增强职业的针对性。教学中应坚持基础知识、基本技能的教学，重视学生自学能力的培养。授课前注重多种媒体资料的收集和整理，以增加教学的生动性、趣味性和真实感，保证教学的效果。10.3评价建议学生课业的评价应充分考虑学生群体的个性化，以保证评价的多元化。阶段评价侧重重点知识的理解，目标评价充分考虑能力的获得，能力评价应从知识的有效迁移着手。10.4课程资源开发与利用建议教辅材料：可通过网络搜索多媒体教学资料，或通过现场调研、培训机构培训等获得。实训指导手册：可结合城轨车辆驾驶实践环节、校内实训条件开发完成。可与合作企业共同开发包括教辅材料、实训指导手册、3G视频课堂播放、仿真软件及考核标准等，建设课程的资源库。10.5学生学习本课程准备建议学生对机械、电气控制应有一定的基础，在开始学习前应充分阅读教材和相关的辅助资料，在老师授课过程应积极参与讨论，加强分析问题能力的培养，更为重要的是不要忽视动手能力的培养。
