牵引系统控制原理及控制电路.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统,城市轨道交通车辆驾驶控制系统,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,1,、城轨车辆牵引系统工作原理,图,1,主电路系统,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,（,1,）分别在,MP1,车和,MP2,车,端安装一架受电弓，用于从电网将电引入列车2,）在受电弓旁边安装一台避雷器，主要用于防止雷击过电压和操作过电压，以保护主电路系统3,）由受电弓引入再到高压隔离开关（在高压箱内），隔离开关的作用：一个是用于车间电源转换，另一个则是高速断路器前的隔离接地4,）隔离开关有,3,个位置，分别是：受电弓位、接地位和车间电源位使用该隔离开关可以满足以下安全功能：,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,功能,被接入的电路,未被接入的电路,运行,受电弓,牵引逆变器系统,辅助电源,车间电源,车间,车间电源,辅助电源,受电弓,牵引逆变器系统,接地,接地,受电弓,牵引逆变器系统,辅助电源,车间电源,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,出于短路保护和电磁兼容考虑，受电弓到高压箱之间的,DC1500V,电缆安装在不锈钢管内。

熔断器面板（在高压箱内）由两个,200A,的熔断器组成两个,200A,的熔断器分别为,TC,车的两个辅助逆变器提供保护二极管面板,(,在高压箱内,),由二极管、电阻、电容组成电阻和电容来组成保护电路，保护二极管，而二极管用来防止在车间电源供电时，电源不能引入到主电路分别在,MP1,和,MP2,车的车底安装一台高压箱，每台高压箱中安放了两台高速断路器，其中一台给,MP1,或,MP2,车牵引逆变器供电，另一台给,M1,或,M2,车牵引逆变器供电城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,图,2,牵引工况,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,图,3,再生制动工况,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,2,、城轨车辆牵引控制电路,2.1,、牵引主电路,主电路系统是列车牵引动力和电制动力得以实现的有效载体，同时列车各系统的电源也均来自主电路系统主电路系统通过安装在,B,车车顶的受电弓将接触网的,DC1500V,引入,B,车底架下部的,PH,箱中，在,PH,箱中受高速断路器控制后，经牵引逆变器逆变送入牵引电机，并最终通过接地电刷经由车体、转向架形成电流回路。

牵引主回路可以分为一下几个功能组：功率输入电路、电压源直流回路、过压保护斩波电路、逆变器电路、逆变器控制单元（,ICU,）城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,牵引主电路的元器件有：高速断路器,(HSCB),、线路接触器,(K100),、充电接触器,(K102),、充电电阻,(R120R122),、电抗器,(L100),、电容器,(C10,、,C110),、放电电阻,(R10),、过压斩波模块、过压保护电阻,(RB),、逆变器、牵引电机、牵引控制单元,(TCU),、逆变控制单元,(ICU),、电压传感器,(A95),、电流传感器,(U10,、,U12,、,U14,、,U16),城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,图四,牵引主电路原理图,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,功率输入电路,功率输入电路的主要功能是将牵引逆变器与接触网的直流输入电源接通,/,切断电源输入电路包括线路接触器,K1,、预充电接触器,K2,、预充电电阻器,R1,、线路电抗器,L,、线路电压传感器,U1,和线路电流传感器,I1,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,电压源直流电路,电压源直流中间回路的主要功能是为感应电动机提供无功功率，并稳定直流中间回路电压。

电压源直流中间回路包括电容器,C,、放电电阻,R2,和直流回路电压传感器,U2,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,过压保护斩波电路,过压保护斩波器电路的任务是：吸收接触网产生的浪涌电压；从接触网断开后快速释放直流回路电容的电能过压保护电路包括过压保护模块,TB,和过压保护电阻,R3,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,逆变器电路,逆变器电路的作用是将直流中间回路电压转换为变压变频（,VVVF,）的,3,相交流输出，给感应式牵引电动机供电（牵引工况），并且在制动时将列车的动能转换为可吸收的直流功率（制动工况）包括六个,IGBT,模块，其反并联的续流二极管包含在,IGBT,模块中城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,逆变器控制单元（,ICU,）,ICU,负责控制和保护牵引逆变器逆变器控制单元将对直流回路电压，电机相电流，逆变器电压和电流进行检测，并对,IGBT,产生触发脉冲由,ICU,通过光纤直接驱动门极，实现最短的开关时间和延迟时间逆变器控制单元将开通,/,关断线路接触器和预充电接触器出于保护目的，控制单元将检测并评估逆变器功率模块内的温度。

城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,2.2,、控制电路,（,1,）牵引控制电路：,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,NRM,模式,下牵引指令发出的条件：司机室激活,-,有方向指令,-,警惕按钮被按下,-,牵引手柄推到牵引位,-,所有停放制动缓解,-,无库用电源供电,-,所有门关闭,-,紧急制动缓解紧急牵引：要实现紧急牵引功能以下信号都必须连接到牵引箱的,TCU,上：紧急驾驶、方向,1,、方向,2,、牵引命令、制动命令、紧急制动安全回路,牵引力为默认的最大牵引力的,70%,为设定值，该值可以在设计阶段更改紧急牵引时同样要满足上述条件时才能发出牵引指令紧急牵引时，只有当,TCU,接受到一次制动命令后才能进入紧急牵引模式例如：当司控器处于牵引位置时紧急牵引模式开关被激活，但此时,TCU,并不会立即执行紧急牵引功能，首先司控器必须被置于制动位置TCU,在紧急牵引模式下将具有基本的滑行保护功能,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,（,2,）高速断路器的控制电路：,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,在过电流、牵引逆变器故障或线路中短路等严重扰动情况下，高速断路器（,HSCB,）会将牵引设备与架空线安全地断开。

每节动车中的牵引逆变器均通过高速断路器连接至架空线只要线电压存在（在司机显示屏上提示），且闸刀开关已被切换至,PANTO,（受电弓）档位，即可使用司机台上的,HSCB,合,（高速断路器接通）激活按钮来接通高速断路器高速断路器控制信号传送至,VCU,高速断路器的接通仅在被,VCU,允许时方可实现一旦所有高速断路器均被接通，绿色的,HSCB,合,（高速断路器接通激活按钮将会点亮反之，按下红色的,HSCB,分,激活按钮，将使所有高速断路器脱扣，而当所有高速断路器均已断开时，该按钮将点亮此外，高速断路器脱扣可能由,VCU,、,ICU,乃至过电流或短路引起紧急牵引状态下，,HSCB,启动按钮和其指示灯不亮，由,TCU,控制,HSCB,闭合HSCB,与,TCU,相连并由,TCU,控制（数字输出），牵引箱里的经济电阻和旁路该电阻的接触器都由,TCU,控制城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,（,3,）受电弓控制电路：,城轨车辆控制（项目一：城市轨道交通车辆牵引控制系统）,附表,：,数字编号,电路类型,数字编号,电路类型,01,主电路（高压电路）,06,空调电路,02,牵引,/,制动控制电路,07,辅助设备电路,03,辅助供电电路与辅助电路,08,车门控制电路,04,检测和信息电路,09,特殊设备电路,05,照明电路,表,1,城市轨道交通车辆控制系统电路图电路类型标号,表,2,城市轨道交通车辆电路设备及元器件常用符号含义,A,主控制器,B,传感器,F,自动空气开关,H,指示灯,K,接触、继电器,R,电阻,S,按钮转换开关,V,二极管,Y,车钩电气接线盒,P,压力继电器,Thank You!,。