CRH2型200kmh动车组制动系统的研究.doc

任务书题目目的及意义任务摘要不少于400字目录第一章序言该题冃在国内国外的现状及问题本文研究的主要内容第一早••…研究的理论基础及原理第三章主要内容重要问题的论述难点问题的分析结论参考文献西南交通大学牵引电机课程设廿任务书2017-2018学年度第1学期专业电气工程及其自动化（电 力机车）班级2014级电车2班课程名称牵引电机课程设计课程类别必修设计时间从2017年9月6日至课程设计题目 CRH2型2OOkm/h动车组制动系统的研究课程设计目的与要泰目的：通过课程设计，使学生了解课程设计、论文等写作方法，使学生深 入了解学习牵引电机这门课程，对题目所含内容有所了解并提出自己的观点，培 养学生自主阅读参考文献的能力和解决实际问题的能力要求：1、 学生可以任选一个题目，同一题目不得超过2人2、 编写写作大纲，写作思路，编写目录3、 论文内容止确，条理清楚，逻辑性强4、 格式规范，绘图清晰5、 字数不少于8000字6、 第五周中期检查，时间过半任务过半，第八周交终稿教师评语最终得分院 专 学 姓指导教师:课程名称：牵引电机课程设计（中期稿）设计题目：CRH2型200km/h动车组制动系统的研究系：电气工程系 业： 电力机车 号： XX 名：XX 西南交通大学峨眉校区2017 年 10 月 11 H摘要CRH2型动车组，全称为“和谐号CRH2型电动车组”。

是中 华人民共和国铁道部为中国铁路第六次大提速，向日本的川崎重 工和中国南车集团四方机车车辆股份有限公司订购的高速电动车 组CRH2型动车组技术引进自日本川崎重工的新干线列车车型， 以日本川崎重工的E2系1000型为机车，动力配置从E2-1000的 6M2T变为4M2T中国南车四方机车车辆股份有限公司引进技术 负责国内生产，并以引进国外技术并吸收的方式实现逐步国产化制动是列车安全运行的保障，制动技术是列车技术的重要组 成部分动车组的制动方式，案产生制动力的方法，可以分为摩 擦制动、动力制动和电磁制动，按制动力的操纵方式，可以分为 空气制动、电空制动和电制动CRH2型动车组采用了空气制动和 再生制动联合制动的方式，以其良好的制动性能从而保证了列车 的安全运行本文介绍了 CRH2型动车组制动系统的组成、原理，重点分析 了动车组制动系统的特点、紧急制动指令电气电路，防滑控制的 原理、滑行检测的方式、方法，辅助制动的控制等内容关键词：CRH2型动车组；200km/h动车组；制动系统；防滑 控制；制动技术第一章序言（中外问题，本文主要研究内容）2007年，CRH:型动车组正式投入运营，为我国的铁路提速做 出了极大的贡献。

CRH2型动车组是由南车四方机车车辆股份有限 公司生产的高速列车，其全称为China. Railway High-speed 2（中国 铁路高速动车组）1.1国外高速动车组简介国外的对动车组的研究进行得比较早，许多国家都具有成熟 的动车组技术，而最具有代表性的是日本、法国和德国1.1.1日本高速动车组世界第一条高速铁路是1964年10刀开通的日本东海道新干 线，最高速度可达210km/ho以后的四十多年里日本的高速列车 技术也是不断发展，现在己经有了非常成熟的高速列车设计制造 体系日本新干线最早推出的高速列车是0系电动车组，该系列车 也是新干线通车以来的主力车型0系动车组同以前的列车相比有 如下特点:采用交直传动方式;车头被设计成流线型以减小高速运 行的阻力;车身采用密封结构，以避免列车运行时空气压力对旅客 产生不利的影响;编组共16辆车，全为动车以满足列车运行的动力 要求;制动采用电阻制动和空气制动的联合制动以后口本又先后推出了 100系、200系、300系、400系、500 系、700系、E1系、E2系、E3系、E4系高速电动车组日本高速动车组均采用分散动力方式如1997年12月投入 运行的东北新干线E4系的列车，采用8辆编组，4M4T,每2节 组成一个电气单元，并且可以两节联挂运行最高运行速度为 240km/ho列车采用VVVF逆变控制方式，采用三相交流电机， 车体采用铝合金挤压型材料以实现轻量化。

这些特点同我国的 CRH2型动车组都非常相似，不同的是E4系的为双层列车，而我 国的CRH2型动车组为单层列车1.1.2法国高速动车组法国自1967年就开始研究高速列车，1973年开始制造高速电 动车组，1981年9月法国第一列高速电动车组正式投入商业运营按照发展历程，法国高速动车组可分为四代:第一代为东南线 高速动车组TGV-PSE型;第二代为大西洋线高速动车组TGV-A型以及派生 的路网高速动车组TGV-R,第三代为双层高速动车组TGV-2N型， 第四代为动力分散式高速动车组AGV型法国高速动车组同FI本不同，除AGV型列车之外其他均为动 力集中型，即动力在两端的车头，车身上无动力装置从第二代 动车组开始，法国就开始向其他国家出口高速列车，法国是最早 出口高速列车的国家而第四代列车AGV由于受到欧洲标准17t 轴重限制和日本新二线高速列车成功经验的影响，开始使用动力 分散式技术近年来法国也在不断研制新一代的列车，2007年4月，法国 的新型试验高速列车V150创下了 574.8km/h的最高运行纪录使 法国的高速列车技术更具有竞争力1.1.3德国高速动车组德国于1970年便开始了高速动车组的前期研究工作，但是由 于政策的失误，直到1985年才试制成功了 ICE/V弄高速电动车组, 同年，试验速度达317km/ho 1985年该型列车乂创造了 406・9km/h 的当时世界最高速度记录。

在此基础上，德国又于1986年开始研 制ICE1型动车组，并于1990年7月试制完成，于1991年6月正 式投入运营，时速达280km/ho 1996年，第二代高速动车组ICE2 型动车组投入运营，其技术参数与ICE1完全相同，但长度为ICE1 的一半1995年德国开始修建德国科隆一法兰克福高速铁路，线路要求 最高运行速度达到300 km/h，该线路最大坡度达到40 %□原有的 ICE1, ICE2型列车己经满足不了运行需要为此，德国铁路于1994 年订购了 ICE3型动力分散电动车组并于1997年投入运行，其 中用于国际联运，并且适应欧洲4种不同牵引供电系统的ICE3型 动车组也称为ICEM型动车组此外，为了适应多弯道既有线的需 要，1997年德国铁路又订购了具有摆式车体的ICE列车，这种ICE 摆式电动车组乂称为ICET或者ICT,最高运营速度为230km/ho1999年后德国为又开始研究新一代的高速动车组ICE21, 该型动车组研制成功后将具有350km/h的最高运营速度，能够在 欧洲各城市间运营1.1.4国内的高速动车组1995年以前，我国的客运最高运行速度为105km/h,货运最高 速度为75km/ho随着我国经济水平的提高，人们对铁路运输的需 求也在急剧增加，原先的速度已经满足不了人们的需求。

1995年 以后我国经过了几次铁路大提速，使客运速度提高到了 140-160km/h,货运速度相应也提高到了 80~90km/h即使如此， 我国的铁路运输速度仍不能满足广大人民的需求同时期国外高 速铁路速度为200-300km/h为我国的2倍因此，我国的高速铁 路的建设和发展已经势在必行2007年4月18 H,我国铁路进行了第六次大提速，这次大提 速涉及京哈、京沪、京广、陇海、沪昆、胶济、广深、京九、兰 新等18条线路，在我国铁路发展史上具有里程碑的意义这次提 速不但提高了铁路运输的质量和速度，使我国的铁路既有线提速 跻身于世界的前列在这次提速中，我国首次推出了 CRH系列的 高速动车组 CRH1 , CRH2和CRH5o这些动车组的运营速度达 到250km/ho随后，最高运营速度达300km/h的CRH3型动车组也 投入了运营这些动车组是我国引进国外的先进技术，并消化吸 收，由我国的机车制动企业生产制造的，对我国的铁路行业的发 展有极大的促进作用相应的货运速度也提高到120km/ho1.2 CRH 2制动系统的组成及特点高速列车一般采用空气制动联合再生制动方式进行制动调速 或停车，这两种方式均为粘着制动，受轮轨间粘着系数的影响， 而轮轨粘着系数主要受动车组行驶速度、雨、霜、雪等气候条件 及轨面和车轮踏面的状态（生锈、粘附油脂或踏面粗糙度等）的 影响会发生较大变化。

为了使运行中的动车组能够快速的于减速，并且防止动车组 在下坡道路上增速或者超速，在正常的运行情况下，CRH2动车组 通常使用制动、快速制动操作而停放制动则是通过利用铁靴的方 法来避免停放的动车组因遇到重风或是风为的强烈作用[1]1.2.1 CRH2动系统的组成CRH2型动车组制动系统市基础制动系统、空气供给系统 和制动控制系统这三部分组成制动控制系统包括了制动信号发& 装置、制动控制装置、信号传输装置制动信号发生装置指的是司 机制动控制器，安装在01、00车司机室的操纵控制平台上面，这 样使得司机能够很好的对其进行操纵制动信号传输装置通过列车 信息控制系统来传递信息，及时作出反馈，它包括传输与采集制 动命令、车辆终端的装置和中央装置、根据这些系统装置就能够 接收制动状态指令，以便于进行必要的操作［2］制动控制装置以整 体集成的形式将吊装在每一辆车的地板下面，并且接收制动命令, 并对制动为加以控制它的内部集成了电空转换阀、中继阀、紧急 阀和调压阀等风动阀，而且还集成了电子控制单元和空气制动阀 上所需要的各种风缸和阀门制动供给基础制动装置由油压盘式 制动装置和带防滑阀的增压气缸组成1.2.2制动系统的特点总的来说，电气指令微机控制直通式电空制动系统在运 行的过程中，是通过采用电信号的方式来传递缓解指令和制动指 令的，而司机则是采用中继阀对各车辆的制动缸的空气压为和电 气指令经微机控制的电空转换阀（EP阀）进行直接控制，它具备控 制方便快捷、统一性强、反应快等优势。

CRH2型动车组制动系统 具有如下主要特点：(1) CRH2型动午组制动系统的防滑保护控制；(2) 为了能够大大减少拖车空气制动为的使用数量，充分利用 动车组系统控制的再生制动为，仅仅只需要在再生制动为不足的 情况下，才由空气制动为来补充；(3) 该种动车制动系统适合应用于粘着变化规律的速度也就是 粘着控制形式；(4) 动车组制动系统通过观察载荷的变化情况，从而自动的调 整制动力；(5) 能够及时收到车载接口 ATP/LKJ2000的指令，即可安全的对 其实行制动指令；(6) 当出现安全事故时，控制电路将会迅速分离，及时采取制 动措施；(7) 具有对相关信息进行储存和对所发生的事故进行故障诊断的功能第二章研究的理论基础及原理2.1制动系统原理CRH2型动车组的制动力由动车制动控制单元(BCU, Brake Control Unit)计算、分配，优先使用牵引变流器(Cl, Converter and Inverter)的再生制动，如再生制动力还不够就用空气制动来补充 且优先控制拖车的空气制动[3]制动系统有空气制动系统和再生制动系统两种其中再 生制动系统即牵引传动系统的另一个工作模式空气制动系统由 制动控制系统、基础制动系统及空气供给系统三大部分组成。

制 动控制系统由司机室操纵，司机室发出电气指令经列的信息系统 传送到每辆车的制动控制装置，由BCU(制动控制单元)进行计算， 按速。