動車組制動控制系統(tǒng)維護與檢修-制動控制原理分析

項目二制動控制系統(tǒng)維護與檢修/CONTENTS目錄制動控制概述一動車組制動控制電路分析任務(wù)二制動控制器電氣指令電路二原理圖連接條件說明三一、制動控制概述動車組的制動指令由司機制動控制器發(fā)出電氣指令，經(jīng)列車信息控制系統(tǒng)傳送到每輛車的制動控制裝置，由制動控制裝置的BCU運算，按制動控制規(guī)律（減速度隨速度的變化）實施再生制動和空氣制動。動車組制動控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)制動指令的發(fā)出及傳輸、常用制動及快速制動的控制、緊急制動的控制、輔助制動的控制、耐雪制動的控制、空氣制動與再生制動的協(xié)調(diào)控制等。1.制動控制原理一、制動控制概述1.制動控制原理其中空氣制動以控制電空轉(zhuǎn)換閥（EP閥）的電流送出與電流對應(yīng)的空氣壓力信號到中繼閥控制中繼閥送出壓縮空氣到轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置由增壓氣缸經(jīng)空——油變換作用轉(zhuǎn)變成油壓最后經(jīng)制動盤液壓卡鉗的液壓缸推動閘片壓制動盤面，完成制動作用。為保證控制電路按照指令正確動作，控制過程中必須滿足一定的邏輯條件?！币?、制動控制概述1.制動控制原理一個動力單元制動控制指令傳遞示意圖如下：動車組制動控制原理圖一、制動控制概述2.制動控制原理CRH2型動車組CMC100司機制動控制器(簡稱司控制動器)操作面外形如圖3-3所示，有“運行”、“1~7級”、“快速”及“拔取”10個位置。司空制動器有四種功能：其一，在“運行”位，與牽引控制信號聯(lián)鎖，生產(chǎn)牽引指令條件，牽引指令有效；其二，在制動級位，發(fā)出“1~7”級常用制動；其三，在“快速”位時，發(fā)出快速制動級位指令；其四，在“拔取”位，在緊急情況下激發(fā)快速制動。此外，還要生成再生電氣制動指令。二、制動控制器電氣指令電路圖3-4是司空制動器級位開關(guān)及繼電器邏輯控制原理圖，對應(yīng)有9對觸點開關(guān)和9個繼電器。各個位置與繼電器對應(yīng)關(guān)系如表3-2所示。二、制動控制器電氣指令電路1.常用制動指令電氣電路分析常用制動的制動力指令是由制動指令線(61～67線)經(jīng)由中央裝置、終端裝置，送到BCU。并且通過10線，發(fā)出指令決定再生制動是否可用。為提高制動指令的安全程度，還用硬線貫穿方式將67線(常用最大制動)連接到BCU。二、制動控制器電氣指令電路1.常用制動指令電氣電路分析常用制動指令的的發(fā)生裝置為司機制動控制器、ATP、制動指令轉(zhuǎn)換器。根據(jù)司機制動控制器的操作位置，B1非R～B7非R勵磁，通過其常開觸點使61～67線得電。在超過限制速度后，通過ATP實施常用制動，釋放NBR，通過NBR的常閉觸點來勵磁ATCBR。由此，ATCBR的常開觸點閉合，61、66、67線得電，發(fā)出最大常用制動指令。若通過ATP、判斷制動力為B1或B4已經(jīng)足夠時，單獨勵磁ATCKB1R或勵磁ATCKB1R和ATCKB4R，使61線或64線得電、使B1或B4指令發(fā)出。二、制動控制器電氣指令電路各車的BCU識別制動指令，根據(jù)速度和車輛重量進行計算，輸出所需的制動力。若再生制動指令線(10線)得電，則牽引控制單元將根據(jù)BCU的再生制動模式電壓(制動力指令值)進行再生制動力控制，將所得到的再生制動力的結(jié)果反饋到BCU。BCU接受從牽引控制單元反饋(再生反饋電壓和電流檢測信號(CDR)的再生制動力，將不足部分的制動力由空氣制動補足。有再生制動指令時，電—空協(xié)調(diào)控制將由以下步驟進行：二、制動控制器電氣指令電路10線在B1非R、ATCBR、ATCKB1R中的任意一個勵磁時得電，送出再生制動條件有效的指令。但在車速＜5km/h、輔助制動選擇、動力制動開放SW為為打開的任意情況時，不會發(fā)送指令給10線。二、制動控制器電氣指令電路2.快速制動指令電氣電路通常快速制動貫穿線(152線)向BCU傳輸?shù)秒娦盘枺３挚焖僦苿訛殛P(guān)閉狀態(tài)，即在152線失電時，BCU啟動快速制動?？焖僦苿幼饔迷谝韵虑闆r下發(fā)出：①司機制動控制器操作(置快速位)；②ATP給出快速制動指令(EBR失電)；③JTR失電。二、制動控制器電氣指令電路（1）司機制動控制器操作（2）通過ATP的快速制動(EBR失電)通過司機制動控制器置「快速」位，「快速」位繼電器(B非R)失磁，其常開觸點打開，152線失電。通過ATP的動作，總配電盤的用于ATP快速制動的繼電器(EBR)失電，因此，其常開觸點打開，使152線失電但是，若ATPCOS處在斷開的位置(ATPCOR勵磁)時，ATP快速制動繼電器(EBR)不起作用。二、制動控制器電氣指令電路154D線在失電時JTRTD落下，接著JTR的失磁。（3）通過JTR失電引起的快速制動①MR壓力過低②列車分離③制動力不足的檢測用于檢測車輛制動力不足的時間繼電器(UBTR)失磁→緊急制動繼電器(UVR)失磁→154A-154K間斷→154線失電?？傦L(fēng)管壓力開關(guān)(MRHPS)→總風(fēng)管壓力開關(guān)繼電器關(guān)閉(MRrAPSR)→154B1-154B2之間斷開。電氣連接器斷開→154線失電154D線在以下情況下由常得電變?yōu)槭щ姞顟B(tài)：二、制動控制器電氣指令電路（3）通過JTR失電引起的快速制動④司機制動控制器置拔取位⑤乘務(wù)員操縱緊急制動開關(guān)B運非R常開觸點斷開→MCR失磁→154M線失電6啟動緊急制動開關(guān)(UBS1orUBS2)→154A失電154D線在以下情況下由常得電變?yōu)槭щ姞顟B(tài)：二、制動控制器電氣指令電路（3）通過JTR失電引起的快速制動若將司機制動控制器置于快速位置，由于B1非R處于勵磁狀態(tài)，因此10線也處于得電狀態(tài)。當(dāng)動車組處于由ATP引起的快速制動狀態(tài)時，由于EBR失電的同時NBR也失電，所以ATCBR勵磁。JTR失電時ATCBR也會勵磁。由于ATCBR勵磁，ATCBR的常開觸點變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，10線得電。所以在發(fā)出快速制動指令時，通向牽引變流器的再生制動指令線10線得電；與此同時，根據(jù)從BCU送來再生制動模式電壓，再生制動控制單元（由牽引變流器擔(dān)任）按與常用制動時同樣方式發(fā)出制動作用。二、制動控制器電氣指令電路3.緊急制動指令電氣電路經(jīng)由頭車的153K的常開觸點，貫穿線(153線)得電。從153線、經(jīng)由后位司機臺的MCR的常閉觸點使貫穿線(154線)得電。緊急制動在以下情況下起作用：列車分離總風(fēng)管壓力過低檢測到制動力不足緊急電磁閥失電司機制動控制器手柄置拔取位二、制動控制器電氣指令電路①MR壓力過低列車分離處的前一端的車輛只有154線失電，JTR失磁，快速制動發(fā)揮作用。在列車分離處的后一端的車輛，153線、154線系統(tǒng)一起變?yōu)槭щ姞顟B(tài)，在緊急制動電磁閥(UV)失磁、緊急制動作用的同時，JTR失磁→導(dǎo)致152線失電，發(fā)出快速制動指令。制動缸BC壓力將獲得緊急制動和快速制動兩種二者中產(chǎn)生的最高壓力值。“”二、制動控制器電氣指令電路②總風(fēng)管壓力過低時在空調(diào)工況（蒸發(fā)溫度約7°C）下，R407c容積制冷量及制冷系數(shù)比R22略低（約5%）。由于MRHPS的觸點斷開，總風(fēng)管壓力開關(guān)繼電器(MRrAPSR)變?yōu)槭Т拧Ｓ纱?，MRrAPSR的常開觸點變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，打開153K繼電器，153線失電，同時，其它觸點使154D線失電，JTR失磁。由此，UV失磁，在緊急制動發(fā)揮作用的同時，也發(fā)出快速制動指令。二、制動控制器電氣指令電路③檢測到制動力不足時在檢測到制動力不足時，UBTR失磁。UV失磁后，啟動該車的緊急制動；與此同時，由于由UVR的常開觸點，154A-154K之間被斷開，因此JTR失磁，152線失電，快速制動作用。當(dāng)UBTR失磁時，UV和UVR的供電電路在153B-153C之間被斷開。二、制動控制器電氣指令電路制動力不足檢測的條件a條件：①∧{②∨(③∧④)}∧⑤∧⑥B運非R為失磁：B5非R勵磁：70SR勵磁：B7非R磁：NBR為失磁：JTR為失磁：155線得電時，155R的常開觸點閉合，UBR勵磁，若以下的條件成立時變?yōu)槭Т?。用于檢測各車制動力不足的繼電器(UBR)在失磁狀態(tài)時，檢測制動力不足功能開始啟動。司機制動控制器置拔取位司機制動控制器置「B5-快速」位速度在70km/h以下司機制動控制器置「B7-快速」位啟動ATP制動(常用)啟動快速制動二、制動控制器電氣指令電路此狀態(tài)時制動力不足檢測功能啟動。當(dāng)UBR為失磁時，UBR的常開觸點打開，UBTR在以下電路中呈自保狀態(tài)。二、制動控制器電氣指令電路當(dāng)速度達到160km/h以上時，BCS2(低壓)變?yōu)镺FF，或者當(dāng)速度在160km/h以下時，將BCS1(高壓)變?yōu)镺FF，與此同時，若牽引變流器檢測到再生制動力不足(UBCDR

OFF)時，UBTR將自保電路斷開而失電。當(dāng)UBTR為OFF后，UV(緊急制動閥)的失磁，緊急制動起作用。在UBR為OFF期間，當(dāng)UBTR失電后即使恢復(fù)了制動壓力(制動力)檢測，仍為失電狀態(tài)。二、制動控制器電氣指令電路制動力不足檢測電路的復(fù)位：當(dāng)制動力不足檢測的功能未啟動時，UBR再次勵磁，UBTR勵磁；若檢測制動力不足的條件不成立，UBR、UBTR也構(gòu)成自保電路。URTR在UBRSR(用于緊急制動復(fù)位開關(guān)的繼電器)勵磁時也進行同樣的復(fù)位.二、制動控制器電氣指令電路緊急制動的復(fù)位方法b條件:①∧②∧③∧④在此∧表示and

B非R為失磁B７非R勵磁UBRSWR勵磁MCR勵磁繼電器(156R)在以下的條件成立時勵磁。緊急制動啟動后動車組將減速直至停車，中途無法緩解，必須進行復(fù)位操作。司機制動控制器置「快速」位司機制動控制器置「7-快速」位根據(jù)緊急制動復(fù)位開關(guān)(UBRS)處理復(fù)位操縱端司機制動控制器置「運行-快速」位二、制動控制器電氣指令電路繼電器(156R)為ON后，156線(緊急復(fù)位貫穿線)得電，各車的UBRSR(用于緊急制動復(fù)位開關(guān)的繼電器)勵磁。在UBSR的常開觸點使UBTR勵磁，只要當(dāng)153線恢復(fù)得電、UV和UVR重新勵磁，緊急制動即可復(fù)位、解除。二、制動控制器電氣指令電路4.輔助制動指令電氣電路使用輔助制動時，平時被打開的輔助制動斷路器SBN1(司機臺)和SBN2(配電盤)關(guān)閉，輔助制動繼電器(SBNR)勵磁。在操縱端使用司機制動控制器時，根據(jù)手柄位置，B1-3K、B4-5K、B6-7K、B非K之一得電，從輔助制動模式發(fā)生器(司機臺用)向貫穿線(411線、461線)輸出交流電壓。輔助制動模式發(fā)生器(各車用)將411線、461線的電壓變壓、整流后，供給BCU，直接控制EP閥。由此構(gòu)成不經(jīng)由列車信息控制裝置的制動控制通路。由于SBNR的常閉觸點變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，指令線(10線)變?yōu)槭щ姞顟B(tài)，再生制動不會發(fā)揮作用。二、制動控制器電氣指令電路5.耐雪制動指令電氣電路在下雪時為防止雪進入制動盤和閘片之間。裝備耐雪制動的目的是：這個功能可通過操作司機控制臺的耐雪制動開關(guān)(耐雪SW)使157線得電，經(jīng)由列車信息控制裝置，將指令傳送到各車的BCU，BCU通過識別速度(110km/h以下)來發(fā)出。為此，需將閘片推出，堵塞閘片和制動盤面之間的間隙。三、原理圖連接條件說明1.制動指令條件（61線）（１檔）＜條件＞①∨②∨③在①～③的項目中，如果滿足以下條件，制動指令(61線)加壓。B1非R勵磁：參照圖3-5ATCBR勵磁（ATP最大常用制動）：參照圖3-28ATCKB1R勵磁（ATP緩和制動1N）：參照圖3-29三、原理圖連接條件說明1.制動指令條件（61線）（１檔）＜條件＞①∨②∨③在①～③的項目中，如果滿足以下條件，制動指令(61線)加壓。B1非R勵磁：參照圖3-5ATCBR勵磁（ATP最大常用制動）：參照圖3-28ATCKB1R勵磁（ATP緩和制動1N）：參照圖3-29三、原理圖連接條件說明1.制動指令條件（61線）（１檔）＜條件＞①∨②∨③在①～③的項目中，如果滿足以下條件，制動指令(61線)加壓。B1非R勵磁：參照圖3-5ATCBR勵磁（ATP最大常用制動）：參照圖3-28ATCKB1R勵磁（ATP緩和制動1N）：參照