城軌電氣線路分析及故障排除畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課題名稱：城軌電氣線路分析 及故障排除 專 業(yè) 系 軌道交通系 班 級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 完成日期 2013.12 20142014 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、課題名稱一、課題名稱 ：城軌車輛電氣線路分析及故障排除：城軌車輛電氣線路分析及故障排除 二、二、 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 三三、 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 1、課題概述: 隨著城軌車輛牽引動(dòng)力的交流化和運(yùn)行速度的提高，列車上的受控部件或控制裝置也 越來越多，控制和被控設(shè)備之間的協(xié)調(diào)和快速響應(yīng)顯得越來越重要。雖然現(xiàn)階段城軌車輛 大都引入了網(wǎng)絡(luò)控制，但是由于硬線電路具有極高的可靠性和可維護(hù)性，

2、因此在城軌車輛 電氣設(shè)計(jì)中仍然大量采用硬線電路來實(shí)現(xiàn)其牽引、制動(dòng)、控制等功能。 本課題主要針對(duì)城軌車輛主電路、輔助電路及控制電路，如交流傳動(dòng)主電路、列車激 活控制電路、司機(jī)室占有控制電路、受電弓控制電路、高速斷路器控制電路、傳動(dòng)控制電 路、駕駛模式控制電路等展開分析，指出其常見的故障現(xiàn)象，并詳細(xì)說明故障排除的方法。 2、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求： (1)設(shè)計(jì)內(nèi)容 本課題下設(shè) 3 個(gè)子課題： 城軌車輛主電路分析及故障排除 城軌車輛輔助電路分析及故障排除 城軌車輛控制電路分析及故障排除 每個(gè)子課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容可包括： 城軌車輛電氣線路整體介紹； 該電路主要部件結(jié)構(gòu)、功能原理分析 該電路各功能模塊的工作原理

3、分析 常見故障的判斷及排除方法 總結(jié) （2）要求 要求學(xué)生有一定的電氣線路識(shí)圖及制圖基礎(chǔ)； 論文中的所有電器線路圖均要用制圖軟件規(guī)范繪制； 要求學(xué)生有一定的電氣控制及城軌專業(yè)基礎(chǔ)； 通過檢索文獻(xiàn)或其他方式，深入了解設(shè)計(jì)內(nèi)容所需要的各種信息； 能夠靈活運(yùn)用電工或電機(jī)與電氣控制等課程的基礎(chǔ)知識(shí)和城軌 專業(yè)知識(shí)來分析城軌車輛的各種電路。 四、設(shè)計(jì)參考書四、設(shè)計(jì)參考書 1.電氣識(shí)圖 ，呂慶榮等主編，化工出版社 2.電機(jī)與電氣控制 3.城市軌道交通車輛電氣檢修 4.城市軌道交通車輛運(yùn)行與維修 5.城市軌道交通車輛電氣設(shè)備 五、設(shè)計(jì)說明書要求五、設(shè)計(jì)說明書要求 1.封面 2.目錄 3.內(nèi)容摘要(200-4

4、00 字左右，中英文) 4.引言 5.正文（設(shè)計(jì)方案比較與選擇，設(shè)計(jì)方案原理、分析、論證，設(shè)計(jì)結(jié)果的說明及 特點(diǎn)） 6.結(jié)束語 7.附錄(參考文獻(xiàn)、圖紙、材料清單等) 六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排 第 1 周： 資料準(zhǔn)備與借閱，了解課題思路。 第 2-3 周: 設(shè)計(jì)要求說明及課題內(nèi)容輔導(dǎo)。 第 47 周：進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成初稿。 第 7-10 周： 第一次檢查，了解設(shè)計(jì)完成情況。 第 11 周： 第二次檢查設(shè)計(jì)完成情況，并作好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。 第 12 周： 畢業(yè)答辯與綜合成績?cè)u(píng)定。 七、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及論文要求七、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及論文要求 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求 1)答辯前三天，每個(gè)學(xué)生

5、應(yīng)按時(shí)將畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書或畢業(yè)論文、專題報(bào)告等必要資料 交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。 2)學(xué)生答辯時(shí)，自述部分內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始資料或參 考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評(píng)價(jià)。 3)答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識(shí)、設(shè)計(jì)方法、 實(shí)驗(yàn)方法、測試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。 2.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求 文字要求:說明書要求打印(除圖紙外)，不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理， 無錯(cuò)別字，不允許抄襲。 3.圖紙要求: 按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo) 注規(guī)范，文字注釋必須使

6、用工程字書寫。 4.曲線圖表要求： 所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必須按國家規(guī)定的標(biāo) 準(zhǔn)或工程要求繪制。 摘摘 要要 近幾年來，我國城市軌道交通發(fā)展迅速，為緩解城市交通壓力作出巨大的 貢獻(xiàn)。城軌列車控制電路作為城市軌道交通車輛的重要組成部分，為保證列車 上的各項(xiàng)電氣控制與電路運(yùn)行提供了良好的前提條件。 本畢業(yè)論文簡述了城市軌道交通車輛電氣線路的組成與部分控制電氣線路, 如電氣線路的分類特點(diǎn)、電氣線路中使用的元件及電器、自鎖控制電氣線路、 互鎖控制電氣線路，還列舉了對(duì)廣州地鐵控制電氣線路的分析，并對(duì)廣州地鐵 的車門線路故障進(jìn)行重點(diǎn)講述，詳細(xì)說明了排除故障的方法。 關(guān)鍵詞

7、：關(guān)鍵詞：電氣控制線路 自鎖電路 互鎖控制電路 車門故障 排除故障 abstract urban rail transit, with its large capacity, high speed on time, save space and energy etc., has gradually become the mainstream of urban transport development in our country. in order to ensure the train of the normal operation of electrical control circui

8、t and, as a maintenance staff must be skilled to master urban rail electrical wiring and timely troubleshooting. this paper describes the urban rail vehicle main circuit, auxiliary circuit and control circuit, control circuit such as train activation, the driver room occupies pantograph control circ

9、uit, control circuit, high speed circuit breaker control circuit, subsections traction motor, the pantograph, high-speed circuit breaker and traction motor three related structure, technical parameters, such as to focus on and points out its common failure phenomenon, and detailed troubleshooting me

10、thods. keywords: electrical wiring pantograph control circuit high speed circuit breaker control circuit troubleshooting 目目 錄錄 引引 言言.0 0 第第 1 1 章章 電氣線路圖的基本知識(shí)電氣線路圖的基本知識(shí).1 1 1.11.1 電氣線路圖的分類及其主要特點(diǎn)電氣線路圖的分類及其主要特點(diǎn) .1 1.21.2 電氣控制電路分析的內(nèi)容與要求電氣控制電路分析的內(nèi)容與要求 .1 1.31.3 電氣線路圖繪制的基本原則電氣線路圖繪制的基本原則.4 第第 2 2 章章 電氣線路中使

11、用的元件及電器電氣線路中使用的元件及電器.5 5 2.12.1 繼電器繼電器 .5 2.22.2 低壓微型斷路器（低壓微型斷路器（mcbmcb） .9 2.32.3 接觸器接觸器.9 第第 3 3 章章 城軌控制電氣線路應(yīng)用分析城軌控制電氣線路應(yīng)用分析.1111 3.13.1 電氣線路的控制原理以及其功能作用電氣線路的控制原理以及其功能作用 .11 3.23.2 廣州地鐵二號(hào)線列車廣州地鐵二號(hào)線列車“牽引命令牽引命令”形成的電氣線路分析形成的電氣線路分析 .15 3.33.3 廣州地鐵一號(hào)線列車廣州地鐵一號(hào)線列車“氣制動(dòng)緩解信號(hào)氣制動(dòng)緩解信號(hào) mbg”mbg”的電氣線路分析的電氣線路分析 .1

12、7 3.43.4 廣州地鐵三號(hào)線列車高速斷路器工作的電氣線路分析廣州地鐵三號(hào)線列車高速斷路器工作的電氣線路分析 .18 第第 4 4 章章 廣州地鐵車門線路故障案例分析廣州地鐵車門線路故障案例分析.2020 4.14.1 廣州地鐵一號(hào)線車門線路故障案例分析廣州地鐵一號(hào)線車門線路故障案例分析 .20 4.24.2 廣州地鐵三號(hào)線列車車門線路故障案例分析廣州地鐵三號(hào)線列車車門線路故障案例分析 .23 心得體會(huì)心得體會(huì).2626 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).2727 附錄一附錄一.2828 附錄二附錄二.2929 引引 言言 隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市交通擁堵、事故頻繁、環(huán)境污染等交通 問題日益成為城市發(fā)

13、展的難題。而當(dāng)前我國城市軌道交通正處于飛速發(fā)展的大 好時(shí)機(jī)。地鐵、輕軌、單軌和磁懸浮等各種城市軌道交通系統(tǒng)如雨后春筍般在 全國各大城市出現(xiàn)。 而作為承擔(dān)這一重要任務(wù)之一的地下鐵道，其無論從時(shí)間方面還是從速度 方面，都能在很大程度上滿足人們的工作出行需求，而這種準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確的保證 是從保證地鐵正常工作的每個(gè)方面來保證的。電氣控制是地鐵中最為重要的部 分之一，只有保證了電氣控制的正常工作才能保證列車的運(yùn)行，所以在列車出 現(xiàn)電氣故障的時(shí)候能夠迅速準(zhǔn)確的完成故障的查找與處理是重中之重。 本文從控制電氣的重要性、組成方面、工作原理、故障發(fā)生、故障查找、 故障處理與優(yōu)化等方面來簡單講述部分控制電路的故障排除

14、，從而達(dá)到在電客 列車運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)故障時(shí)能迅速處理的效果。 控制電路的兩大部分主電路和輔助電路在整個(gè)電氣控制中涵蓋了列車的各 個(gè)電氣應(yīng)用，包括受電弓，車門控制等在內(nèi)的電路都在日常運(yùn)行中出現(xiàn)或大或 小的故障，而這些故障都嚴(yán)重影響了列車的正常運(yùn)行，所以必須在出現(xiàn)故障之 前預(yù)防各種故障的發(fā)生，在出現(xiàn)了故障的時(shí)候能夠及時(shí)迅速的完成處理，在解 決之后能夠總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，做好優(yōu)化方案，在以后的運(yùn)行中避免再次出現(xiàn)類似的故 障，這是本文的重點(diǎn)內(nèi)容 本文第一章第二章從總的方面介紹了電路圖的識(shí)圖概述和電子元件，第三 章著手分析控制電氣線路。第四章從輔助電路中一個(gè)常見故障發(fā)生點(diǎn)車門 的故障切入輔助電路的故障分析。主要從這

15、些電氣線路分析和輔助電氣線路故 障分析，從而在處理相應(yīng)的電路控制故障時(shí)得心應(yīng)手。 第第 1 1 章章 電氣線路圖的基本知識(shí)電氣線路圖的基本知識(shí) 1.11.1 電氣線路圖的分類及其主要特點(diǎn)電氣線路圖的分類及其主要特點(diǎn) 1.1.11.1.1 電氣線路圖的電氣線路圖的定義定義 常遇到的電氣線路圖有原理圖、方框圖、裝配圖（配線圖）等 1.原理圖就是用來體現(xiàn)電氣線路的工作原理的一種電氣線路圖，也被叫做 “電原理圖” 。這種圖，由于它直接體現(xiàn)了電路的結(jié)構(gòu)和工作原理，所以一般用 在設(shè)計(jì)、分析電路中。分析電路時(shí)，通過識(shí)別圖紙上所畫的各種電路元件符號(hào)， 以及它們之間的連接方式，就可以了解電路的實(shí)際工作時(shí)情況。

16、2.方框圖(框圖)是一種用方框和連線來表示電路工作原理和構(gòu)成概況的電 氣線路圖。從根本上說，這也是一種原理圖，不過在這種圖紙中，除了方框和 連線，幾乎就沒有別的符號(hào)了。它和上面的原理圖主要的區(qū)別就在于原理圖上 詳細(xì)地繪制了電路的全部的元器件和它們的連接方式，而方框圖只是簡單地將 電路按照功能劃分為幾個(gè)部分，將每一個(gè)部分描繪成一個(gè)方框，在方框中加上 簡單的文字說明，在方框間用連線（有時(shí)用帶箭頭的連線）說明各個(gè)方框之間 的關(guān)系，所以方框圖只能用來體現(xiàn)電路的大致工作原理。 3.裝配圖（配線圖）是為了進(jìn)行電路裝配而采用的一種圖紙，圖上的符號(hào) 往往是電路元件的實(shí)物的外形圖。裝配圖根據(jù)裝配模板的不同而各不

17、一樣，大 多數(shù)作為電子產(chǎn)品的場合，用的都是印刷線路板，所以印刷線路板是裝配圖的 主要形式。而作為工業(yè)的電氣電路則一般采用配線圖，就是把實(shí)際的設(shè)備部件 名稱的位置標(biāo)號(hào)，各連接設(shè)備間的連線線號(hào)以一定規(guī)則做成的明細(xì)列表或布線 圖表。使用者就可以根據(jù)配線圖輕松的找到設(shè)備所在的位置及與其他設(shè)備連接 的線路與設(shè)備之間的狀態(tài)。 1.1.21.1.2 電氣線路圖的具有的主要特點(diǎn)電氣線路圖的具有的主要特點(diǎn) 各組成部分或元器件用氣圖形符號(hào)表示，而不具體表示其外形、結(jié)構(gòu)及尺 寸等特性。在相應(yīng)的圖形符號(hào)旁邊標(biāo)注文字符號(hào)、數(shù)字編號(hào)（有時(shí)還要標(biāo)注型 號(hào)、規(guī)格等） 。按功能和電流流向表示各裝置、設(shè)備及元器件的相互位置和連接

18、 順序。 1.1.2 2 電氣控制電路分析的內(nèi)容與要求電氣控制電路分析的內(nèi)容與要求 電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，對(duì)設(shè)備的安裝、使用和維 護(hù)、工程技術(shù)人員不僅要考慮生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)，還要提出系統(tǒng)的控制方 案。通過對(duì)各種技術(shù)資料的分析，掌握電氣控制電路的工作原理、技術(shù)指標(biāo)、 使用方法和維護(hù)要求等。分析電氣控制電路的具體包括以下方面。 1.2.11.2.1 分析電氣控制系統(tǒng)分析方法與步驟分析電氣控制系統(tǒng)分析方法與步驟 分析電氣控制系統(tǒng)時(shí)，要結(jié)合有關(guān)技術(shù)資料將控制電路“化整為零” ，即以 某一電動(dòng)機(jī)或電器元件（如接觸器或繼電器線圈）為對(duì)象，從電源開始、自上 而下，自左到右，逐一分析其

19、接通及斷開的關(guān)系（邏輯條件） ，并區(qū)分主信號(hào)、 連鎖條件和保護(hù)要求等。根據(jù)圖區(qū)坐標(biāo)標(biāo)注的檢索可以方便地分析出各控制條 件與輸出的因果關(guān)系。一般的分析方法與步驟如下。 1.總體瀏覽 了解電路的功能與設(shè)備的構(gòu)成或執(zhí)行電器的類型、工作方式、 啟動(dòng)、控制、反饋等基本控制要求。 2 .分析控制電路 運(yùn)用“化整為零，順藤摸瓜”的原則，將控制電路按功 能不同劃分成若干個(gè)局部控制電路。從電源、信號(hào)輸入開始，經(jīng)過邏輯判斷， 寫出控制過程。如果控制電路較復(fù)雜，則可以先排除照明、顯示等與控制關(guān)系 不密切的電路，以便集中進(jìn)行重點(diǎn)分析，然后對(duì)其的典型電路進(jìn)行分析，最后 再分析它們?cè)谡麄€(gè)電路中的作用。 3.分析輔助電路

20、輔助電路包括執(zhí)行元器件的工作狀態(tài)顯示、電源指示、參 數(shù)測定、照明和故障報(bào)警等部分。輔助電路中很多部分是由控制電路中的元器 件來控制的，所以在分析輔助電路時(shí)，還要交替根據(jù)指示電路的狀態(tài)進(jìn)行分析。 4 .聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié) 生產(chǎn)機(jī)械對(duì)安全性和可靠性有很高的要求，為實(shí)現(xiàn)這 些要求，除了合理地選擇控制電路外仍需要設(shè)置一系列電氣保護(hù)裝置必要的電 氣聯(lián)鎖。在電氣控制的分析過程中，電氣聯(lián)鎖與電氣保護(hù)環(huán)節(jié)是一個(gè)重要內(nèi)容， 不能遺漏。 5.總體檢查 經(jīng)過“化整為零” ，逐步分析了每一局部電路的工作原理及各 部分之間的控制關(guān)系以后，還必須用“集零為整”的方法，檢查整個(gè)控制電路， 看是否有遺漏。特別要從整體角度去檢查和

21、理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，以便 清楚地理解原理圖中每一個(gè)電氣元器件的作用、工作過程及主要參數(shù)。 1.2.21.2.2 電氣設(shè)備常用基本文字符號(hào)即輔助文字符號(hào)電氣設(shè)備常用基本文字符號(hào)即輔助文字符號(hào) 表 1-1 電氣設(shè)備常用文字符號(hào)（gb7159-1978) 基本文字符號(hào) 設(shè)備、裝置和 元、器件種類 名稱舉例 單字母 表示 雙字母 表示 組件部件分離元件放大器激光器調(diào)節(jié)器 a 本表其他地方未提及的組件、部件 電橋 ab 晶體管放大器 ad 集成電路放大器 aj 磁放大電路 am 電子管放大器 av 印刷電路板 ap 抽屜柜 at 支架盤 ar 非電量到電量 變換器或電量到非 電量變換器 熱電傳感器

22、熱電池光電池測功計(jì)晶體換能器送話器拾音 器揚(yáng)聲器耳機(jī)自整角機(jī)旋轉(zhuǎn)變壓器模擬和多極數(shù)字變換器或 傳感器（用作測量和指示） b 壓力變換器 bp 位置變換器 bq 旋轉(zhuǎn)變換器（測速發(fā)電機(jī)） br 溫度變換器 bt 速度變換器 bv 電容器電容器 c 二進(jìn)制元件延 遲器件存貯器件 數(shù)字集成電路和器件延遲線雙穩(wěn)態(tài)元件單穩(wěn)態(tài)元件磁芯 存貯器寄存器磁帶記錄機(jī)盤式記錄機(jī) d 其它元、器件本表其他地方未規(guī)定的器件 e 發(fā)熱器件 eh 照明電 el 空氣調(diào)節(jié)器 ev 保護(hù)器件過電壓放電器件避雷器 f 具有瞬時(shí)動(dòng)作的限流保護(hù)器件 fa 具有延時(shí)動(dòng)作的限流保護(hù)器件 fr 具有延時(shí)和瞬時(shí)動(dòng)作的限流保護(hù)器件 fs 熔斷

23、器 fu 限壓保護(hù)器件 fv 1.31.3 電氣線路圖繪制的基本原則電氣線路圖繪制的基本原則 電氣線路圖繪制的基本原則是識(shí)讀圖形的基礎(chǔ)上，一般包括 1每張圖表均標(biāo)有相應(yīng)的項(xiàng)目代號(hào)，相同的元器件按照順序依次編號(hào)，例 如 r1,r2，2k10，2k11,nb-k103、nb-k104 等；元件或設(shè)備與元件或設(shè)備間的 連線必須按相應(yīng)規(guī)則或以系統(tǒng)規(guī)則進(jìn)行編號(hào)。 2.在繼電器組成的控制電路中，其邏輯控制功能一般由各繼電器的觸頭串 或并聯(lián)所組成。其觸頭在電氣線路圖的規(guī)則一般為：水平方向?yàn)樯祥]下開，垂 直方向?yàn)樽箝_右閉。 3根據(jù)需要可以標(biāo)注元器件的型號(hào)、參數(shù)或測試點(diǎn)的波形圖、測試點(diǎn)的對(duì) 地電壓等。 4模塊電

24、路常以方框表示，并標(biāo)注接口或使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)表示。 在比較復(fù)雜的電路中，為避免電路圖過于密集、線條太多導(dǎo)致電路分析困難， 一般采用簡化圖形并做好相應(yīng)功能的標(biāo)注以便繪制或讀圖，簡圖可以省略的部 分可以包括電源電路線、較遠(yuǎn)距離之間的連線、形式功能相同電路的同類省略 及總等。 第第 2 2 章章 電氣線路中使用的元件及電器電氣線路中使用的元件及電器 2.12.1 繼電器繼電器 2.1.12.1.1 繼電器的結(jié)構(gòu)與原理繼電器的結(jié)構(gòu)與原理 繼電器由一個(gè)線圈和一組或幾組帶極點(diǎn)的簧片組成，繼電器的構(gòu)造和原理 圖如下。表示方法：繼電器的線圈用一個(gè)長方框表示，同時(shí)在長方框內(nèi)或旁邊 標(biāo)上繼電器的文字符號(hào) k

25、 或 kr。繼電器的接點(diǎn)有兩種表示方法：一是把它直接 畫在長方框的一側(cè)；另外一種是按電路連接的需要，分別畫在各自的控制電路 中，必須在屬于同一種繼電器的線圈和接點(diǎn)旁用相同的文字符號(hào)標(biāo)注，并把接 點(diǎn)編號(hào)。在電路圖中，接點(diǎn)組的畫法，應(yīng)按線圈未上電時(shí)的原始狀態(tài)畫出。 圖 2-1 繼電器的構(gòu)造和原理 2.1.22.1.2 繼電器的繼電特性及結(jié)構(gòu)特征分類繼電器的繼電特性及結(jié)構(gòu)特征分類 繼電器輸出入量和輸出量之間在整個(gè)變化過程中的相互關(guān)系成為繼電器的 繼電特征或控制特征。用 x 表示輸入回路量， y 表示輸出回路的輸出量，如圖 2-2 所示， 當(dāng)輸出量 x 連續(xù)變化到一定量 xa 時(shí),輸出 量 y 發(fā)生躍

26、變，有 0 增 加到 ya 值,則是輸入量繼續(xù)增加，是輸出保 持不變。相反，當(dāng)減少到 xb 是，y 又突然由 ya 減少到 0。xa 被稱為繼電器的動(dòng)作值， xb 被稱為繼電器的釋放值，ya 即是繼電器 的負(fù)載。 圖 2-2 繼電器的繼電特性 1.電磁繼電器 電磁式繼電器由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。其工作原理是在 線圈兩端加上電壓后，線圈中流過一定的電流。由于電流的磁效應(yīng)，鐵芯被磁 化而具有磁性，動(dòng)鐵片（銜鐵）就會(huì)克服返回彈簧的拉力而吸向靜鐵芯，從而 帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也 隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來

27、的靜 觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷 的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未 通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)” ；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為 “常閉觸點(diǎn)” 。 2.干簧繼電器 (1) 結(jié)構(gòu)：把兩片即導(dǎo)電又導(dǎo)磁的材料組成的簧片平行的封入充有撱性氣 體的玻璃管中組成的開關(guān)元件。兩簧片一端重疊并有一定的空隙，便于形成接 點(diǎn)。干簧管的接點(diǎn)形式有兩種：一是常開接點(diǎn)（h）型，平時(shí)打開，只有簧片被 磁化時(shí)，接點(diǎn)才結(jié)合；二是轉(zhuǎn)換接點(diǎn)的單簧管：結(jié)構(gòu)上有三個(gè)簧片，第一片用 只導(dǎo)電不導(dǎo)磁的材料做成，第二第三用即導(dǎo)電又導(dǎo)磁的材料做成，上中下

28、依次 是 1，3，2。平時(shí)，由于彈力的作用，1、3 相連；當(dāng)有外界磁力，2、3 磁化， 相吸。形成一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)。 (2) 基于以上機(jī)構(gòu)原理，把干簧管放在線圈里，就可以制成一個(gè)干簧繼電 器；在同一干簧繼電器中可同時(shí)放置 24 個(gè)單簧管，以得到多對(duì)極點(diǎn)的干簧繼 電器。 (3)干簧繼電器的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)為：體積小，質(zhì)量輕；簧片輕而短，有固有頻率，可提高接點(diǎn)的通斷 速度，通斷的時(shí)間僅為 13ms，比一般的電磁繼電器快 510 倍；接點(diǎn)與大氣 隔絕，管內(nèi)有稀有氣體，可減少接點(diǎn)的氧化合碳化；并且由于密封，可防止外 界塵埃雜質(zhì)對(duì)接點(diǎn)的侵蝕；但缺點(diǎn)是觸頭的容量小。 3.固態(tài)繼電器（ssr） 固態(tài)繼電器是一種兩

29、個(gè)接線端為輸入端，另兩個(gè)接線端為輸出端的四端器 件，中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離。固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類型可 分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為 混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。 4.熱繼電器 熱繼電器是由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片壓制組合構(gòu)成，在通過電流時(shí)， 造成該雙金屬體發(fā)熱膨脹，因膨脹系數(shù)不同，致該雙金屬變形、彎曲，從而斷 開常閉接點(diǎn)或接通常開接點(diǎn)，起到自動(dòng)控制的作用。在電動(dòng)機(jī)控制回路中，主 要應(yīng)用熱繼電器的常閉接點(diǎn)，其常閉接點(diǎn)串入電動(dòng)機(jī)主控制回路接觸器的電磁 線圈，通過調(diào)節(jié)熱繼電器的動(dòng)作電流，在電動(dòng)機(jī)超過額定工作電流時(shí)，熱

30、繼電 器雙金屬片能夠正常動(dòng)作，斷開接觸器電磁線圈，從而斷開電動(dòng)機(jī)電源，起到 了保護(hù)電動(dòng)機(jī)的目的。 5.時(shí)間繼電器 當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí)，輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定的時(shí)間才閉合或 斷開其被控線路的繼電器。 (1)磁時(shí)間繼電器：當(dāng)線圈加上信號(hào)后，通過減緩電磁鐵的磁場變化而后的 延時(shí)的時(shí)間繼電器。 (2)電子時(shí)間繼電器：由分立元件組成的電子延時(shí)線路所構(gòu)成的時(shí)間繼電器， 或由固體延時(shí)線路構(gòu)成的時(shí)間繼電器。 (3)混合式時(shí)間繼電器：由電子或固體延時(shí)線路和電磁繼電器組合構(gòu)成的時(shí) 間繼電器。 6.高頻繼電器 用于切換高頻,射頻線路而具有最小損耗的繼電器。 7.其他類型的繼電器 光繼電器, 聲繼電器,儀表式

31、繼電器,霍爾效應(yīng)繼電器,差動(dòng)繼電器，總線耦 合專用繼電器等。 2.1.32.1.3 繼電器主要技術(shù)參數(shù)及附加電氣線路繼電器主要技術(shù)參數(shù)及附加電氣線路 1.技術(shù)參數(shù) （1）額定工作電壓 是指繼電器正常工作時(shí)線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同，可以 是交流電壓，也可以是直流電壓。 （2）直流電阻 是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。 （3）吸合電流 指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流。在正常使用時(shí)，給定的電流必須 略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對(duì)于線圈所加的工作電壓， 一般不要超過額定工作電壓的 1.5 倍，否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。 （4）釋放電流 是指繼電

32、器產(chǎn)生釋放動(dòng)作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一 定程度時(shí)，繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電 流。 （5）觸點(diǎn)切換電壓和電流 是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的 大小，使用時(shí)不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)。 2.繼電器附加氣線電路 （1）串聯(lián) rc 電氣線路：當(dāng)電路閉合的瞬間，電流可以從電容 c 通過，使 繼電器線圈兩端的電壓比正常工作高的電壓，使迅速吸合，能縮短吸合時(shí)間， 當(dāng)電路穩(wěn)定后，電容不起作用。 （2）并聯(lián) rc 電氣線路：當(dāng)斷開電源時(shí)，線圈中因電感而產(chǎn)生的電流，通 過 rc 放電，使電流衰減減慢，從而延長了銜鐵

33、的釋放時(shí)間。 （3）并聯(lián)二極管電氣線路：當(dāng)流經(jīng)繼電器線圈的電流瞬間減少時(shí)，在它的 兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢，它與原電源電壓重疊，加在與繼電器串聯(lián)的輸出晶體 管的 c，e 兩極，使 c，e 極有可能被擊穿。為消除感應(yīng)電動(dòng)勢，在繼電器旁并 聯(lián)一個(gè)二極管，以吸收該電動(dòng)勢，起保護(hù)作用。二極管的負(fù)極與繼電器接電源 正極相連。 2.22.2 低壓微型斷路器（低壓微型斷路器（mcbmcb） 2.2.12.2.1 結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理 低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。 低壓斷路器的主觸點(diǎn)是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后，自由脫扣機(jī) 構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過電流

34、脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電 路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，過 電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路過 載時(shí)，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng) 電路欠電壓時(shí)，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣 器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時(shí)，其線圈是斷電的，在需要距離控制時(shí)， 按下起動(dòng)按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使主觸點(diǎn)斷開。 2.2.22.2.2 低壓斷路器的選擇低壓斷路器的選擇 對(duì)于不同性質(zhì)的負(fù)載，在其電路上選用的斷路器的額定電流和保護(hù)特性也 是不同的，例如，在電

35、阻負(fù)載型回路上，對(duì)應(yīng)的負(fù)載為電燈（白熾燈） 、電熱器 等，理論上，所選的微型斷路器其額定電流應(yīng)大于或等于線路或電氣設(shè)備的額 定電流，考慮可能發(fā)生的誤動(dòng)作，設(shè)計(jì)上選用額定電流為（1.11.15）倍線路 或電氣設(shè)備的額定電流。白熾燈和電熱回路在通電的瞬間都可能產(chǎn)生閃流（由 冷態(tài)電阻逐漸形成熱態(tài)電阻的過程） ，最大閃流可達(dá)線路或電氣設(shè)備額定電流的 10 倍，故在選用時(shí)應(yīng)選用型脫扣特性的微型斷路器。在選擇低壓斷路器的時(shí) 候，應(yīng)遵從以下原則： （1）額定電流和額定電壓應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作 電流； （2）極限通斷能力應(yīng)大于或等于電路最大短路電流； （3）欠電壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線

36、路的額定電壓； （4）過電流脫扣器的額定電流應(yīng)大于或等于線路的最大負(fù)載電流； 2.32.3 接觸器接觸器 實(shí)際上，接觸器具有繼電器所有的特點(diǎn)，應(yīng)是繼電器的一種特殊。而接觸 器是一種用來頻繁地接通和分?jǐn)嘀麟娐?、輔助電路以及較大容量控制電路的自 動(dòng)切換電器，它的特點(diǎn)是能進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制，操作頻率較高，通斷電流較 大。 接觸器的結(jié)構(gòu)與工作原理與繼電器大體相同，但由于接觸其的工作性質(zhì)又 與繼電器有所區(qū)別，由電磁體、觸點(diǎn)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滅弧系統(tǒng)組成。觸頭是電器 的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直接關(guān)系到電器工作的可靠性。觸頭有四種工作狀態(tài)：閉合狀態(tài)、 觸頭閉合過程、觸頭斷開狀態(tài)和開斷過程。在觸頭開斷電流時(shí)，一般在兩觸頭 間會(huì)

37、產(chǎn)生電弧，所以應(yīng)用在高壓、大電流的主電路上的接觸器都帶有滅弧柵或 滅弧裝置。觸頭磨損有機(jī)械磨損、化學(xué)磨損和電氣磨損三種，而電氣磨損是主 要的，發(fā)生在觸頭閉合電流的過程和觸頭開斷電流的過程。觸頭熔焊主要發(fā)生 在觸頭閉合電流的過程和觸頭處于閉合狀態(tài)。觸頭熔焊后就不能執(zhí)行開斷電路 的任務(wù)，甚至引起嚴(yán)重故障。如廣州地鐵列車上的較大型接觸器有 3k03、3k06、k100、1k01、k4 等，而一般中等功率的接觸器則多用于如空調(diào)系 統(tǒng)控制電機(jī)的接觸器等。 第第 3 3 章章 城軌控制電氣線路應(yīng)用分析城軌控制電氣線路應(yīng)用分析 任何系統(tǒng)都是由多個(gè)不同功能的基本控制電路所組成，其基本思想都是將 多個(gè)基本控制電

38、路通過導(dǎo)線有機(jī)的按一定邏輯功能進(jìn)行連接后構(gòu)成一個(gè)完整的 或部分的自動(dòng)化過程處理或執(zhí)行的電路。只要熟悉元器件的功能與特性，了解 和掌握基本電路的工作原理，那么就能舉一反三地進(jìn)行分析復(fù)雜的電路。下面， 我們就對(duì)在控制電路中常用的到基本電路進(jìn)行分析。 3.3.1 1 電氣線路的控制原理以及其功能作用電氣線路的控制原理以及其功能作用 3.1.13.1.1 啟動(dòng)停止控制電路（自鎖線路）啟動(dòng)停止控制電路（自鎖線路） 電氣線路的構(gòu)成 如圖 3-1 所示是一般三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)全壓起 動(dòng)控制電氣線路，該電路為主電路、控制電路兩部。主電路有三相組合開關(guān) sa、熔斷器 fu1、接觸器 k 的三相主觸頭、熱

39、繼電器 ft 和電動(dòng)機(jī) m 構(gòu)成；控制 電路由熔斷器 fu2、熱繼電器 fr 輔助常閉觸頭、停止按鈕開關(guān) sb1、和啟動(dòng)開 關(guān) sb2 以及接觸器 k 組成。 圖 3-1 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)全壓起動(dòng)控制電路 電氣線路的工作過程 先合上組合開關(guān) sa，主電路即引入三相電源，然后， 按下啟動(dòng)按鈕 sb2,接觸器 k 得電，其輔助觸頭閉合對(duì) sb2 模擬閉合，實(shí)現(xiàn)對(duì)接 觸器 k 永久得電的功能。同時(shí) k 的三相主觸頭閉合，把三相電源送入電機(jī) m， 從而保證電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行。這種依靠接觸器本身輔助觸頭使其線圈保持得電的 現(xiàn)象稱為“自鎖” ，這對(duì)輔助觸頭成為自鎖觸頭。 當(dāng)按下 sb1 的時(shí)候，輔助

40、電路電源斷開，接觸器 k 失電，其三相主觸頭斷 開，電機(jī) m 失電停止。同時(shí)接觸 k 的自鎖輔助觸頭因接觸器 k 斷電而斷開，控 制回路解除自鎖功能。 控制電路的保護(hù)環(huán)節(jié) 由于電路采用了熔斷器、熱繼電器、接觸器、按鈕開 關(guān)等保護(hù)電器和控制電路，所以該電路具有短路、過載、欠壓和零壓保護(hù)功能。 3.1.23.1.2 110v110v 接點(diǎn)互鎖控制電路接點(diǎn)互鎖控制電路 由控制臺(tái)的兩個(gè)帶顯示燈的按鈕，分別用來控制 2y01 的“工作”和“停止” ，它的控制原理圖見圖 3-3。實(shí)際上，受控設(shè)備的“工作”和“停止”就是控 制電磁閥 2y01 的“得電”和“失電”從而相應(yīng)受控設(shè)備的動(dòng)作與否。當(dāng)按下動(dòng) 作按鈕

41、時(shí)，2k31 繼電器得電，使得 2k33 繼電器得電自鎖，2k33 得電又使得電 磁閥 2y01 也得電，連接受控設(shè)備投入工作，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，并持續(xù)保持 得電狀態(tài)，當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，2k32 繼電器得電，2k32 的常閉觸頭斷開，使得 2k33 和電磁閥 2y01 失電，受控設(shè)備停止。 圖 3-2 簡單的互鎖控制電路 這只是一個(gè)簡單的互鎖控制電路，實(shí)際上的電路在保護(hù)功能上會(huì)更為復(fù)雜。 3.1.33.1.3 多地點(diǎn)與多條件控制電路多地點(diǎn)與多條件控制電路 1多地點(diǎn)控制 在大型機(jī)械設(shè)備中，為了操作方便，常要求可在多個(gè)地點(diǎn) 進(jìn)行控制操作，如圖 3-4，為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制，在電路中用了多組按鈕，將起

42、 動(dòng)按鈕做并聯(lián)，停止按鈕作串聯(lián)。分別把三組的按鈕開關(guān)裝置在三個(gè)不同的地 點(diǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)三地操作。k1 線圈的通電條件為只要按鈕 sb2、sb3、sb4 三個(gè) 觸點(diǎn)中有任一閉合，即當(dāng)在幾個(gè)條件中，只要求具備其中任一條件，便可接通 電路。這種動(dòng)合觸頭并聯(lián)構(gòu)成了邏輯“或” 。k1 線圈的斷電條件為按鈕 sb1、sb5、sb6 三個(gè)觸點(diǎn)任一斷開，即當(dāng)幾個(gè)條件具備一個(gè)條件時(shí)就可以切斷 電路。這種動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)構(gòu)成了邏輯“與非” ，所以可以實(shí)現(xiàn)多地點(diǎn)進(jìn)行控制。 2多條件控制 有的自動(dòng)控制電路中，為了保證操作安全，需要多個(gè)條件 滿足才能開始工作。如圖 3-5 所示，起動(dòng)按鈕作串聯(lián)連接，停止按鈕作并聯(lián)連 接，便

43、組合成多條件控制電路。k1 線圈通電條件為 sb4、sb5、sb6 三個(gè)觸點(diǎn)都 要被閉合，即當(dāng)幾個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，電路才會(huì)接通。這種觸點(diǎn)串聯(lián)構(gòu)成邏輯 “與” 。k1 線圈的斷電條件為 sb1、sb2、sb3 三個(gè)觸點(diǎn)都要斷開，即當(dāng)幾個(gè)條 件都具備時(shí)，才切斷電路，這些觸點(diǎn)并聯(lián)構(gòu)成邏輯“或非” 。 圖 3-3 多地點(diǎn)控制 圖 3-4 多條件控制 3.1.43.1.4 受電弓電氣控制線路分析受電弓電氣控制線路分析 1.受電弓是從接觸網(wǎng)向整個(gè)列車電氣系統(tǒng)的供電以及輸送再生制動(dòng)能量的 必要部件。在剛性和柔性接觸網(wǎng)的線路上均能適用。目前北京、上海、廣州已 經(jīng)建成地鐵系統(tǒng)，其受電制式有第三軌受電(如北京地鐵

44、)和架空線受電弓受電 (如上海、廣州地鐵)兩種，其中架空線受電弓與機(jī)車受電弓在結(jié)構(gòu)、原理等方 面有諸多相似之處。 受電弓控制電氣線路圖如圖 3-5 所示 圖 3-5 受電弓控制電路圖 2f30 受電弓和高速斷路器控制保護(hù)空氣開關(guān) 2k04 列車控制啟動(dòng)繼電器 2k10 緊急制動(dòng)繼電器 2s01 升弓開關(guān) 2k31 升弓啟動(dòng)繼電器 2k33 受電弓保持繼電器 2.受電弓電氣線路控制原理 （1）升、降弓裝置： 升、降弓裝置包含電磁閥和緩沖閥，保證實(shí)現(xiàn)下列兩個(gè)功能： 電磁閥得電，使壓縮空氣通過，從而使受電弓升起；電磁閥失電，讓壓縮 空氣流出，使受電弓降弓； 緩沖閥上分別裝有調(diào)節(jié)螺栓，用來調(diào)節(jié)控制受電

45、弓弓頭的升、降速度與時(shí) 間。 受電弓控制回路（如上圖所示）由列車電源線(dc110v)正端 30420 提供電 源，經(jīng)過受電弓和高速斷路器控制保護(hù)空氣開關(guān) 2f30。 受電弓控制回路（如上圖所示）由列車電源線(dc110v)正端 30420 提供電 源，經(jīng)過受電弓和高速斷路器控制保護(hù)空氣開關(guān) 2f30。當(dāng)列車激活后列車控制 系統(tǒng)進(jìn)入工作準(zhǔn)備狀態(tài)，列車控制啟動(dòng)繼電器 2k04 和緊急制動(dòng)繼電器 2k10 分 別得電工作。 （2）升弓控制原理：司機(jī)可以操作升弓開關(guān) 2s01 來執(zhí)行“升弓”指令， 通過自動(dòng)空氣開關(guān) 2f31、列車控制線 21103，使升弓啟動(dòng)繼電器 2k31 得電。 2k31 控制

46、各自單元車輛受電弓保持繼電器 2k33，2k33 得電后開啟受電弓驅(qū)動(dòng) 電路受電弓電磁閥 2y01 得電，使受電弓升弓并保持受電弓處在合適工作位置。 (3)降弓控制原理：司機(jī)可以通過使用降弓控制開關(guān) 2s02 來降弓，按下降 弓控制開關(guān) 2s02 的常閉觸點(diǎn) 2l-22 分?jǐn)?，先?2k31 失電，同時(shí) 2s02 的常開觸 點(diǎn) 13-14 閉合，使降弓繼電器 2k32 得電，通過常閉觸點(diǎn) 21-22 和 31-32 使得 2k33 和 2y01 失電，受電弓落弓，2k6 由降弓自動(dòng)空氣 2f32 保護(hù)。在緊急情況 時(shí)，單只受電弓可以通過操作設(shè)在 a 車司機(jī)控制面板的緊急制動(dòng)開關(guān)使受電弓 降弓（

47、雙弓） ，當(dāng)該開關(guān)被激活 2k10 繼電器失電，其常開觸點(diǎn) 54-53 和 64-63 直接分?jǐn)?2k33 和 2y01。 (4)升弓條件：受電弓能夠升起來，升弓氣壓不能小于 3bar。當(dāng)升弓氣壓 小于 3bar 時(shí)，可以利用 a 車 8 號(hào)座位下的腳踏泵來提供足夠的升弓氣壓。當(dāng)列 車在“有電無氣”狀態(tài)下升弓時(shí)，可以先按下升弓按鈕，使電磁閥 2y01 得電， 連接受電弓的氣路被打開，然后踩腳踏泵升弓，這就是通常說的“有電無氣” 升弓方法。 (5)受電弓的狀態(tài)可以從按鈕燈上判斷：當(dāng)升弓按鈕的綠燈亮?xí)r，表示所有 受電弓都已升起；當(dāng)降弓按鈕紅燈亮?xí)r，表示所有受電弓都已降下；當(dāng)升弓按 鈕的綠燈和降弓按

48、鈕紅燈都不亮?xí)r，表示兩個(gè)受電弓處于不同的狀態(tài)（如升單 弓） 。 3.23.2 廣州地鐵二號(hào)線列車廣州地鐵二號(hào)線列車“牽引命令牽引命令”形成的電氣線路分析形成的電氣線路分析 3.2.13.2.1 電氣線路圖電氣線路圖 如圖所示為廣州地鐵二號(hào)線列車“牽引命令”形成的電氣線路圖，圖中列 車主風(fēng)缸壓力監(jiān)測繼電器在氣壓上升時(shí)，要求大于 7bar,壓力開關(guān) b01 才會(huì)動(dòng) 作，繼電器得電；若氣壓處于下降階段，在氣壓低于 6bar 時(shí)，b01 斷開，繼電 器失電。 圖 3-6 “牽引命令”形成的電氣線路圖 2.元件功能介紹 2k06 為牽引繼電器； 2k56 為列車主風(fēng)缸壓力監(jiān)測繼電器；2k11 為零速監(jiān)

49、控繼電器在列車速度為零時(shí)吸合，它回路里的 2k13 是在列車速度大于零時(shí)由 dx 給電的，因而，列車在牽引時(shí)，2k11 是不得電的。2k11 的主要作用有： （1）靜態(tài)下使 2k09、2k10 得電，是牽引命令發(fā)出的前提條件，是列車人 工模式 下無緊急制動(dòng)的保證。 （2）是列車在運(yùn)行時(shí)不能打開車門的重要條件（車門使能信號(hào)控制） 。 （3）控制輪緣噴油器。 2k57 為停車制動(dòng)檢測繼電器， 8k09 為列車左邊車門監(jiān)測繼電器，8k10 為 列車右邊車門監(jiān)測繼電器， 2s10 為停車制動(dòng)旁路開關(guān)，2s13 車門旁路開關(guān)， 2s19 為主風(fēng)缸壓力旁路開關(guān)，4s01 為 atp 切除開關(guān)，2k30 為

50、取消牽引命令繼 電器（啟動(dòng)聯(lián)鎖時(shí)該繼電器得電斷開牽引命令） ，2s18 為列車緊急牽引開關(guān)。 3.邏輯關(guān)系 從圖可看出，列車牽引指令的發(fā)出，需經(jīng)過四個(gè)聯(lián)鎖：列車主風(fēng)缸壓力需 大于 6.0bar，所有列車的停車制動(dòng)均已緩解，所有列車車門已關(guān)好，列車無啟 動(dòng)聯(lián)鎖(2k30 不得電)。只有當(dāng)四個(gè)條件均已滿足時(shí)，列車牽引指令才可發(fā)出。 列車主風(fēng)缸大于 6bar 主風(fēng)缸壓力旁路開關(guān) 2s19 停車制動(dòng)緩解 停車制動(dòng)旁路開關(guān) 2s10 所有車門關(guān)好鎖好 車門關(guān)好鎖好旁路開關(guān) 列車無啟動(dòng)聯(lián)鎖 緊急牽引模式 2s18 圖 3-7 接點(diǎn)電路轉(zhuǎn)化的邏輯圖 另外，出于對(duì)列車的保護(hù)，在列車啟動(dòng)后，列車牽引控制系統(tǒng)將對(duì)

51、列車氣 制動(dòng)壓力進(jìn)行監(jiān)測，如氣制動(dòng)不能緩解，列車同樣無法啟動(dòng)，并設(shè)有所有氣制 動(dòng)緩解的旁路開關(guān) 2s14。故列車牽引條件共有五個(gè)啟動(dòng)聯(lián)鎖關(guān)系。需要注意的 事項(xiàng)：列車因通訊故障出現(xiàn)啟動(dòng)聯(lián)鎖后（如檢測不到兩個(gè)或兩個(gè)以上的車輛狀 態(tài)時(shí),列車啟動(dòng)聯(lián)鎖,使 2k30 得電斷開正常牽引命令） ，在緊急牽引模式下，緊 急牽引命令值雖然送給了 dx 模塊后轉(zhuǎn)送給了 vtcu，出于安全的考慮，vtcu 仍 然要求正常牽引命令回路的信號(hào)（車門信息，主風(fēng)缸壓力，停車制動(dòng)緩解，氣 制動(dòng)緩解等） ，才會(huì)送出緊急牽引值。因此，我們常要求打下故障端的微動(dòng)開關(guān) 4f01,終止 a 車得 dx 模塊工作，從而保證 2k30 失

52、電，使列車在通訊故障的緊急 情況下也可以牽引。 3.33.3 廣州地鐵一號(hào)線列車廣州地鐵一號(hào)線列車“氣制動(dòng)緩解信號(hào)氣制動(dòng)緩解信號(hào) mbg”mbg”的電氣線路分析的電氣線路分析 廣州地鐵制動(dòng)系統(tǒng)包括電制動(dòng)和氣制動(dòng)，其中常用制動(dòng)以電制動(dòng)為主，只 有在電制動(dòng)力不足，或低速停車時(shí)（8km/h） ，才施加氣制動(dòng)。為了防止在列車 牽引時(shí)氣制動(dòng)不能緩解而對(duì)輪對(duì)造成危害，必須對(duì)列車氣制動(dòng)狀態(tài)隨時(shí)進(jìn)行檢 測。圖3-2c 表示單節(jié)車氣制動(dòng)檢測控制圖，其中 b01、b02 分別為一節(jié)車兩個(gè) 轉(zhuǎn)向架的氣制動(dòng)壓力檢測開關(guān)，其動(dòng)作值為：當(dāng)氣制動(dòng)壓力大于 1.2bar 時(shí)斷開， 1 1 dx 1 ebcu 1 小于 0.8

53、bar 時(shí)閉合；2k54 為單節(jié)車氣制動(dòng)緩解繼電器，2k53 為單節(jié)車氣制動(dòng) 施加繼電器。當(dāng)兩個(gè)轉(zhuǎn)向架的氣制動(dòng)檢測開關(guān)全部閉合時(shí)（即氣制動(dòng)全部緩解） ， 氣制動(dòng)緩解繼電器 2k54 才能得電吸合。 圖 3-8 單節(jié)車氣制動(dòng)檢測控制圖 mbg 信號(hào)表示列車氣制動(dòng)緩解信號(hào)，從圖3-8 可以看出，只有當(dāng)六節(jié)車的 氣制動(dòng)全部緩解，或者，打氣制動(dòng)旁路開關(guān)，氣制動(dòng)緩解信號(hào) mbg 才能為真。 列車牽引控制單元在列車啟動(dòng)后，發(fā)出氣制動(dòng)緩解指令。 圖 3-9 mbg 信號(hào) 3.43.4 廣州地鐵三號(hào)線列車高速斷路器工作的電氣線路分析廣州地鐵三號(hào)線列車高速斷路器工作的電氣線路分析 3.4.13.4.1 電氣線路

54、圖電氣線路圖 廣州地鐵三號(hào)線高速斷路器工作的電路如圖 3-10（附錄一）和圖 3-11（附 錄二）所示。 3.4.23.4.2 hscbhscb 工作原理分析工作原理分析 這是一個(gè)典型的全壓、大電流起動(dòng)并進(jìn)行一段延時(shí)后使用降壓方式運(yùn)行的 接點(diǎn)電路。圖中的高速斷路器（hscb）是本身就自備有過電流、過壓電壓保護(hù) 大型快速動(dòng)作的接觸器，特點(diǎn)是：線圈直流阻值小，驅(qū)動(dòng)電流大，機(jī)械動(dòng)作時(shí) 間反應(yīng)快，主觸頭容量大，其整定電流值可以根據(jù)不同需要進(jìn)行一定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。 該功能有輸入電路，圖 3-10 狀態(tài)指示電路以及輸出電路（執(zhí)行和反饋電路） 組成，圖 3-11。當(dāng)在司機(jī)控制臺(tái)上按下“hscb 合”按鈕時(shí)，110

55、v 電壓送入 kilp（車輛控制單元的輸入輸出設(shè)備）并送入車輛控制單元(vcu)中，經(jīng)過一定 的邏輯后，再通過編號(hào)為 jh-k121.c055 的 kilp 輸出信號(hào)，首先驅(qū)動(dòng)繼電器 hscb 起動(dòng)繼電器 gb-k102 動(dòng)作，使得高速斷路器線圈得電電路的限流電阻被旁 路。同時(shí)，gb-k102 的輔助觸頭將狀態(tài)反饋給 vcu，vcu 得到反饋信號(hào)后，再發(fā) 出 hscb 合指令使得 gb-k101 閉合，gb-k101 觸頭將 110v 送入 hscb 線圈。hscb 得電閉合，其輔助觸頭反饋給 vcu，vcu 取得 hscb 已經(jīng)閉合好的信號(hào)后，再斷 開 gb-k102 的電源，限流電阻 gb

56、-r101 與 hscb 串聯(lián)并維持運(yùn)行， “hscb 分”指 示燈熄滅， “hscb 合”指示等被點(diǎn)亮。此時(shí)完成 hscb 的閉合工作。當(dāng)按下 “hscb 分”按鈕時(shí)，110v 同樣送入 kilp,并由驅(qū)動(dòng)的 kilp 斷開 gb-101 繼電器， 從而使得電的 hscb 線圈失電而分?jǐn)啵?“hscb 合”指示燈熄滅， “hscb 分”指示 等被點(diǎn)亮 圖3-11中的保護(hù)有，vcu 內(nèi)部的一定邏輯保護(hù)，如合的重復(fù)次數(shù)在一定時(shí) 間的限制，hscb 本身的過電流、過電壓保護(hù)，同時(shí)也受到牽引逆變器 fd-t101 及 fd-t102 的內(nèi)部短路或故障后的保護(hù)。 第第 4 4 章章 廣州地鐵車門廣州地

57、鐵車門線路線路故障案例分析故障案例分析 4.14.1 廣州地鐵一號(hào)線車門線路故障案例分析廣州地鐵一號(hào)線車門線路故障案例分析 4.1.14.1.1 廣州地鐵一號(hào)線車門線路常見故障廣州地鐵一號(hào)線車門線路常見故障 繼電器卡滯、燒損，行程開關(guān)內(nèi)部彈簧老化造成觸頭接觸不到位. 存在的 問題現(xiàn)象：廣州地鐵一號(hào)線列車 2122 在正線出現(xiàn)開門后，1c22 車整節(jié)車門打 不開，司機(jī)到現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)該車的單節(jié)車右邊門電源控制開關(guān) 8f10 微動(dòng)開關(guān)跳閘， 根據(jù)一號(hào)線列車故障處理指南復(fù)位 8f10 后 1c22 車 10/12 號(hào)車門仍無法開 啟，司機(jī)將該車門切除。列車回庫后，恢復(fù) 1c22 車 10/12 車門，試驗(yàn)

58、該門開關(guān) 門功能正常，未發(fā)現(xiàn)異常。模擬正線 8f10 跳閘故障，先打下單節(jié)車的 8f10， 按開門按鈕給出開門指令，然后再打上 8f10，1c22 車 10/12 車門不能打開。采 取相同的方法，在其他車上檢查，發(fā)現(xiàn)一列車中有 20%-40%的車門按照上述方 法不能開門，甚至有的車整節(jié)車門都不能打開。 檢修作業(yè)中需要調(diào)整車門 v 型、鎖鉤間隙等，影響車門打不開的機(jī)械因素 眾多，其中鎖鉤間隙是一個(gè)重要參數(shù)。鎖鉤間隙的設(shè)定，一方面要保證車門正 常鎖閉，防止列車在運(yùn)動(dòng)過程中車門打開；另一方面也要確保短行程風(fēng)缸的 “凸頭”能頂開鎖鉤解鎖。然而檢查發(fā)現(xiàn)不能正常打開車門的機(jī)械參數(shù)基本都 在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

59、s1 或 s2 行程開關(guān)接觸不到位：s1/s2 各有一對(duì)常開觸點(diǎn)，并聯(lián)在一起檢測 單個(gè)門的關(guān)閉和鎖閉狀態(tài)，一對(duì)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在一起用于整節(jié)車的車門狀態(tài)檢 測。車門關(guān)閉并鎖好后，如果單個(gè)門檢測都正常，即 s1/s2 常開觸點(diǎn)都已斷開， 但整節(jié)車側(cè)墻黃色指示燈不滅，排除整節(jié)車?yán)^電器 8k27/8k28 的故障后，說明 至少有一個(gè)門的 s1/s2 常閉觸點(diǎn)沒有閉合。 在這種情況下，由于單個(gè)門指示燈都已熄滅，無法直接判斷是哪個(gè)門的故 障，可以通過逐個(gè)切除，即由 s3 旁路 s1 和 s2 的串聯(lián)電路，找到有故障的車門。 廣州地鐵一號(hào)線自 1997 年運(yùn)營以來，主要故障有以下幾類 （1） 車門鎖閉行程開關(guān)

60、 s1 故障。 （2） 車門關(guān)閉行程開關(guān) s2 故障。 （3） 鋼絲繩松動(dòng)故障。 （4） 氣路故障。包括解鎖風(fēng)路、排風(fēng)回路故障、氣缸故障。 在此 4 類故障中，氣路故障一般為運(yùn)營幾年之后比較容易出現(xiàn)的一類故障。 追溯其原因，目前為止發(fā)現(xiàn)主要有以下 2 種： （1）氣缸運(yùn)用時(shí)間過久，造成部件老化，氣缸活塞的密封圈磨耗大而造成 缸筒和活塞之間出現(xiàn)間隙，密封不緊。當(dāng)車門關(guān)閉時(shí)，壓縮空氣進(jìn)入驅(qū)動(dòng)氣缸， 作用于活塞的右邊，推動(dòng)活塞左移，由于活塞的密封圈因磨耗大而出現(xiàn)間隙， 部分壓縮空氣會(huì)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)氣缸的右邊，導(dǎo)致左邊的壓縮空氣壓力不夠造成活塞 不動(dòng)作或者右腔里空氣壓力大，影響右腔排放空氣的時(shí)間過長造成開關(guān)