华东交通大学-车辆电器装置-客车照明装置、剖析.ppt

客车照明装置一、分散式供电客车照明装置（一）车内照明卫生要求以于任何照明设备都要求实用、经济、美观现代客车照明广泛采用荧光灯铁路客车采用照度来评价车内照明卫生是否符合标准照度是人眼所能感觉到的可见光的明暗程度，可用照度计测定铁路正常运营旅客列车内各场所照明的照度应符合铁路客车内各场所照明度卫生标准值（TB/T2141-90）新造客车荧光灯照明的平均照度（单车供电）应不低于100LX二）荧光灯荧光灯是一种冷光源，光线柔和，发光效率高组成：灯管、镇流器和起动电容1.镇流器：镇流器是一个带磁芯的电感线圈，与起动电容串联组成LC串联谐振电路，在荧光灯启辉时利用谐振作用产生的高压使灯管点燃在灯管点燃后，具有限流作用2.起动电容：起动电容与灯管并联，与镇流电感串联它取代了一般民用荧光灯中的启辉器起动电容的大小可按LC电路产生串联谐振时的固有频率与逆变器工作频率相等的原则确定 3.荧光灯管荧光灯点燃低气压的属于弧光放电传统型荧光灯内装有两个灯丝，灯丝上涂有逸出功较小的碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙在交流电压作用下，灯丝交替地作为阴极和阳极，灯管内壁涂有荧光粉，管内充有400Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。

通电后T灯丝上升灯内形成强电场（谐振作用）管内少量离子和电子被加速碰撞氩原子辉光放电氩气正离子对电极猛烈撞击热电子发射电离弧光放电T管上升水银气化水银蒸气放电产生紫外线荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光产生日光荧光粉不同，发出的光线也不同三）客车荧光灯管客车荧光灯管的接法如图，分为感性负载和容性负载对逆变器来说，其负载为电阻性负载时效率最高因此，在客车中经常将每个灯具内的两只或多只灯管分别接成感性和容性负载后并联其综合效果近似于电阻性负载BY-2B型逆变器负载回路，就采用这种接法客车荧光灯用的交流电由逆变器提供的，每只灯具内的灯管由一只逆变器供电该交流电的特点是频率高，使灯管易启辉四）客车常用逆变电路：逆变器将DC48V直流电逆变成高频的交流电供荧光灯使用1.BY-2系列逆变器 BY2B可将车内48V直流电变换成65V，2030KHZ的交流电1）BY2B的意义： B变换器； Y荧光灯； 2设计序号； B改进型号2）组成： a.主振荡电路； b.负载回路； c.高温过流自饱和电路； d.电源输入电路3）工作原理a.主振荡电路当电源接通时，通过R3向C4充电I充：EL1RDR3B2次级C4D1R1E。

当C4两端电压达后，两管均有基极电流：Ib1: EL1RDR3BG1的be结D1R1EIb2: ER3B2次级BG2的be结D1R1E两管均呈放大状态，形成集电极电流Ic1: EL1RDB1（21）BG1（ce）D1EIc2: EL1RDB1（34）BG2（ce）D1E因为 BG1、BG2有结构上的差异，设不一样所以 Ic1不等于Ic2设 Ic1大于Ic2所以 B1 铁芯中的磁通方向由IC1决定因为 IC1通过B1绕组从21，从“”进所以“”为正，非“”端为负所以在B1次经中产生自感电动势“”端为正即10正、9负反缋电压为Uf偶合到B2初级，则10为正，9为负在B2产生自感所以 “”为正，非“”端为负该电压加在BG1基极上，使Ib1Ic1正反馈BG1饱和该电压加在BG2基极上，使Ib1Ic1正反馈BG2截止随着C5电压接近Uf充电电流If为零，C5充电结束所以L2、B2初级上的电压下降B2次级电压下降即：IB1下降BG1不能维持饱和BG1重新进入放大状态由于正反馈过程，使Ib1Ic1Uc1UB1(21) UfUB2(10-9) UabIb1最后使BG1截止：同时，BG2也同时存在正反馈，过程： UfUa0Ub2Ib2Ic2Uce2UB1(3-4) UB1(9-10) UB2(9-10) IfUb0Ib2。

使BG2饱和，完成一个翻转从以上分析可知：振荡电路的频率与Z2的电感量和C5的容量大小有关：见书P116所以：这一电路称为定时电路b.负载回路由L3、L4、C6、C7和两支灯管组成为提高逆变器的效率，采用电感和电容互补镇流当灯丝与电感、电容组成的串联谐振电路频率的电压振荡频率一致时，谐振电流最大，得到高压使荧光灯启辉c.电源输入电路由L1、RD、C3、D1组成L1和C3组成滤波器，消除高频信号D1是为了防止电源反接RD是限流保险管，防止整机过流d.高温过流自保护电路（1）当逆变器工作正常时R1上得到的取样电压，经R2向C2充电在C2两端得到UC2：所以UC2I整时因为：UR1UC2SCR的触发电压所以：SCR导通ER3B2次级绕组SCRE-使IB1、IB2的固定偏流大为下降从而保护了逆变器2. BY-40W逆变器为了提高客车照度，我国铁路客车采用了国际通用的40W荧光灯管，与之配套使用了BY-40W型逆变器该型荧光灯逆变器是在BY-2系列逆变器基础上改进而成，保留了BY-2系列逆变器主振荡部分，同时克服了BY-2系列逆变器启辉时预热时间过短，灯丝冷态启辉，造成冲击电流大，谐振电压高，起动功率大等缺点，在性能上有了明显提高。

BY-40W型逆变器组成:a.主振荡电路b.启辉电路c.灯丝预热装置d.电源输入电路a.主振荡电路主振荡电路BG1、BG2、电阻R1、输出变压器B1、反馈变压器B2、C3、D2、D3等元件组成其工作过程与BY-2系列逆变器的主振荡电路基本相同，所不同的是取消了定时电路 b.启辉电路40W逆变器的启辉电路由电感线圈L1、电容C2及一支灯管组成因负载只有一支40W灯管，所以仍采用电感镇流，虽然效率较低，但灯管波形较好，对灯管寿命有利 c.电源输入电路电源输入电路由L2、RD、C1和继电器J的常开点组成L2与C1组成电源滤波器，RD作过流保护，J起连通主回路的作用 d.灯丝预热和转换装置灯丝预热装置的灯丝加热后，可顺利发射电子，降低了谐振时启辉电压，减小了冲击电流，这样对逆变器和灯管寿命均极为有利灯丝预热和转换电路由SCR、C4、R2、R3、R4、J、D4和D5组成工作原理接通电源后，电流流过灯丝给灯丝预热，其通路为：E+L2J（常闭触点1）灯丝B2变压器初级L1B1次级（5、6）灯丝R4C4RDE同时电源E通过R4向电容C4充电，形成充电电压，当C4两端电压UC4大于SCR就有足够大的触发电流，同时，SCR上加有正向电压，使SCR导通后，电流流过继电器J线圈，其通路为：E+L2R3J（线圈）SCRRDE。

继电器J常开触点2闭合，常闭触点断开，逆变器开始投入正常工作二、集中式供电照明装置1.发电车发出的AC220V交流电直接供给荧光灯使用2.DC600V供电经过DC600V/DC110V变换，然后逆变成AC220V交流电供给荧光灯使用三、25G、25K型客车电气系统目前运用中的25G、25K型空调客车均采用集中供电方式电源多由发电车的柴油发电机组通过两路干线供电，供电电压为交流380V/220V，频率为50Hz每车还备有DC48V应急供电系统25G、25K型空调客车电气装置基本相同，可分为车底电气装置、车端电气装置、车内电气装置和车内电气控制系统 1.车底电气装置：车底两路供电干线布置在贯穿车底架的两条长圆型冷拔金属线管内，通过设在车下的接线箱与车端连接器及配电室的电源控制柜相连轴温报警装置的传感器连线防滑系统的速度传感器、防滑阀线2.车端电气装置：设有KTL-15G集控连接器、KC20A电力连接器及播音连接器，它们与邻车的连接器连接，以沟通列车集控回路、供电回路、播音回路在车端的一、四位各设一个尾灯插座3.车内电气装置：主要包括照明系统、播音系统的主干线和分支线、各用电装置等4.车内电气控制系统：主要包括照明、轴报控制单元、电源控制单元、应急电源和空调控制单元等。

一）电源控制柜客车电源控制柜的主要作用是对来自发电车的一路和二路供电进行选择，并向空调机组控制柜、照明控制箱、电开水炉控制箱、客车应急电源箱等电气设备提供电源电源控制柜主回路电源为三相交流380V、50Hz，控制回路电源为单相交流220V、50Hz，其原理(长春客车厂YZ25K型客车)如图2-1所示 使用时按以下方法操作1闭合空气开关Q1、Q2，将、路供电选择开关置路供电位或路供电位路供电时，接触器KM1得电吸合，指示灯HL1点亮；路供电时，接触器KM2得电吸合，指示灯HL2点亮2当选择或路供电时，将电压测量选择开关KA2打到相应位置，可实现路或路电压测量3闭合空气开关Q3，路电热器工作；闭合空气开关Q4，路电热器工作；Q3、Q4同时闭合，、路电热器同时工作配属北方路局的客车另外增加了一路电热器即电热路，闭合空气开关Q9，路电热器工作4闭合空气开关Q5，排风机工作；闭合空气开关Q6，给应急电源提供交流电源；闭合空气开关Q7，向开水炉供电二）照明控制箱控制客室的照明电源长春客车厂生产的YZ25K型客车，照明控制箱原理如图2-2所示闭合空气开关Q1，三相干线有电，电源指示灯亮照明转换开关KA置断开位，照明灯无电熄灭；KA置半灯1位时，通过台、走廊、乘务员室、配电室、洗脸间、厕所等处灯亮，客室8支40W荧光灯亮，本工作位适于深夜行车使用；KA置半灯2位时，通过台、走廊、乘务员室、配电室、洗脸室、厕所等处灯亮，客室14支40W荧光灯亮；置全灯位时，全部照明灯亮，本位适于夜间正常照明使用。

当照明电源有故障间断供电，且非白天运行(这时照明转换开关KA不在断开位)时，应急照明灯自动点亮，以保持客室最低照明闭合空气开关Q2，接通显示屏电源，由应急电源给显示屏供电温水箱内有水时，水位开关SY1闭合在水温低于设定值时，温控器BT触头闭合此时，闭合Q8、K1，KM6线圈得电，其常开触头闭合，电热元件RH4得电工作，温水箱开始加热调节温控器BT可设置水温。