城轨车辆制动部分

把电动车辆的动能转化为电能后，供车辆的其它负载 使用或反馈回电网供给别的列车使用。
整流器 再生制动原理图
一、电制动
2.电阻制动
将发电机发出的电能加于 电阻器上，使电阻器发热，即 电能转变为热能。
制动电阻箱
电阻制动原理图
二、空气制动
当电制动力不足时，由空气制 动来补充，每节车设计有独自的空 气制动控制及部件。
1.2.3 电气指令式制动 控制系统
目前，制动控制系统主要有空气制动系统和电控 制系统两大类。
以电气信号来传递制动信号的制动控制系统，称 为电气指令式制动控制系统系统。
电气指令式制动控制系统系统分为两种类型：
1.数字指令式制动控制系统
2.模拟指令式制动控制系统
一、数字指令式制动控制系统
将司机控制器或ATO（列车自动驾驶） 系统传来的制动指令信号，通过代表不同 意义的信号线输出信号来划分成不同的制 动等级，控制后部车辆制动装置。
对于数字式而言，控制得越精确，信号线 越多，信号传输系统越复杂，越容易发生 故障。
模拟式的信号传输系统简单，而且从 理论上讲，可以做到无级传输，有利 于精确控制。
1.3.2 城轨车辆制动模式
城轨车辆制动模式
1.常用制动
是指在正常情况下为调节或控制列车速 度（包括进站停车）所实施的制动。
城轨车辆制动模式
二、模拟指令式制动控制系统
用模拟量作为制动指令，通常是将司机控制器或ATO系统 传来的制动指令信号，经编码器后，以脉宽调制（PWM）信 号形式或直流电压方式，经列车指令控制线传到后部车辆， 脉宽调制信号以占空比的大小代表不同的制动指令。
制动指令（制动力指令值）是无级传输的。
电气指令式制动控制的主要优点：全列车制动和缓解的 一致性较好，制动和缓解时的纵向冲动小，制动距离短。

（3）新型城轨交通车辆普遍采用电制动和空气制动的联合制动方式。 （4）能确保城轨交通车辆在长大坡道上运行时，制动力不衰减，使列车能 匀速平稳下坡。
三、城轨交通车辆制动系统的要求
城轨交通车辆制 动系统应具备以 下几点要求：
（5）制动装置能根据客流量的大小，自动进行空重车制动力大小的调整， 减少制动时的纵向冲击。
（6）具有紧急制动性能。遇到紧急情况时，能使电动车组在规定距离内安 全停车。紧急制动作用除由司机操作外，必要时还可由行车人员利用紧急停车 按钮（紧急阀）进行操纵。
（7）电动车组在运行中发生诸如列车分离、制动系统故障等危及行车安全 的事故时，应自动进行紧急制动。
四、城轨交通车辆制动方式的分类
城轨交通车辆的制动方式指城轨交通车辆制动时动能的转移方式或制动力的获 取方式。
个阶段：
02
近代城轨交通车辆的制动方式主要是机械式制动，主要
制动设备有杠杆传动机构、铸铁闸瓦等。
03 20世纪初借鉴铁路机车车辆空气制动方式，主要制动设备
有空气指令式自动空气制动机、铸铁闸瓦或合成闸瓦等。
04
20世纪30年代主要应用电气指令式制动控制系统，主要
制动设备有电气指令直通式制动机、合成闸瓦等。
05
现代计算机控制的制动系统，主要制动设备有计算机控
制电气指令、新型基础制动装置。
三、城轨交通车辆制动系统的要求
城轨交通车辆制 动系统应具备以 下几点要求：
（1）制动装置要能产生足够的制动力，保证城轨交通车辆在规定的制动距 离内停车：一般城轨交通车辆的制动距离是300 m。
（2）制动装置能方便司机灵活操纵、动作迅速、停车平稳准确，车组前后 车辆的制动、缓解作用一致。
城轨交通车辆制动作用的性能优良与否对保证城轨交通车辆 安全和正点运行具有极其重要的作用，制动装置也是保证列车与 乘客的安全、提高车辆运行速度与线路输送能力的重要条件之 一。

轨道内部刹车结构
轨道内部的刹车结构主要由紧急制动安全环路线、制动控制装置和制动执行机构组成。

紧急制动安全环路线是一种控制电路，用于监控列车的紧急制动状态。

当紧急制动安全环路线的某一处瞬间失电时，列车会产生紧急制动指令。

制动控制装置是制动指令的执行和控制机构，由电气控制部分和气动控制部分组成。

在气动控制部分中，有一个紧急制动电磁阀，通常处于得电状态，将中继阀的紧急制动预先控制压力口与空重车调整阀输出口的气路通道切断，并将中继阀的紧急制动预先控制压力排向外界。

制动执行机构则包括盘形制动和磁轨制动等类型。

盘形制动是在车轴上或在车轮辐板侧面装上制动盘，用制动夹钳使合成材料制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力。

磁轨制动则是在转向架的两个侧架下面，在同侧的两个车轮之间，各安置一个制动用的电磁铁，制动时将它放下并利用电磁吸力紧压钢轨，通过电磁铁上的磨耗板与钢轨之间的滑动摩擦产生制动力。

在紧急情况下，列车会触发紧急制动指令，通过制动控制装置和制动执行机构的工作，使列车迅速停止运行。

1）纯滚动状态。车轮与轨道的接触点无相对滑行，车轮在钢轨上做纯滚动。这时车轮与闸瓦之间 为动摩擦，车轮与钢轨之间为静摩擦，车轮与钢轨之间可能实现的最大制动例时轮轨之间的最大 静摩擦力。只是一种难以实现的理想状态。
2）滑行状态。车轮在钢轨上滑行，此时车轮与钢轨之间的滑动摩擦力为列车制动力。这是一种必 须避免的事故状态，由于滑动摩擦系数远小于静摩擦系数，因此一旦发生滑行，制动力将大大减 少，制动距离会延长；同时车轮在钢轨上的长距离滑行，将导致车轮踏面的擦伤，危及行车安全。
制动类型
电制动
再生制动 (动能→ 牵引电机→电能→接触网)
1）再生制动。当车辆施加常用制动时，牵引电机变成发电机状态，将车辆的 动能转变成电能，电能经过整流后反馈至接触网，供列车所在的接触网供电 分区上其它车辆牵引和供本车其它系统（辅助系统等）使用，即再生制动。 再生制动取决于接触网的接收能力，也取决于网压的高低和载荷利用能力。
以电磁力为源动力的制动方式称为电制动；
空气（摩擦）制动
以压缩空气为源动力的制动方式称为空气制动，如踏面 制动、盘式制动等都为空气制动方式；
其他制动
还有机械制动、液压制动等方式。
制动源动力 不同
城市轨道交通车辆牵引电传动系统采用先进的调频调压交流感应电机驱 动系统，在高速时具有良好的电制动性能。
但是由于电制动的效率随着运行速度的降低而降低，所以在车速降低到 一定程度后必须采用空气制动系统。
列车制动时，将牵引电机变为发电机，动能转化为 电能。
动能转移方 式不同
制动类型
粘着制动 利用轮、轨之间的粘着力来实现制动。
制动力获取 方式不同
非粘着制动 制动力的提供不再依靠轮轨之间的粘着力，可获得超过轮轨粘着 力的制动力。