1、NJl1SE牵引系统培训牵引系统培训 乘务中心：陈军乘务中心：陈军1.概述概述1.1车辆类型车辆类型o A 车车 带司机室的拖车（带司机室的拖车（Tc）o B 车车 带受电弓的动车带受电弓的动车(Mp)o C 车车 动车动车(M)每节动车带有一个牵引逆变器和四个牵引电机每节动车带有一个牵引逆变器和四个牵引电机每辆拖车（每辆拖车（A车）上装有以下主要设车）上装有以下主要设备：备：o TCMS MPUo TCMS DDUo 主控制器主控制器o PWM编码器编码器o 辅助逆变器辅助逆变器o ATC控制单元控制单元返回每辆带有受电弓的动车（每辆带有受电弓的动车（B车）装有以下设车）装有以下设备：备：o
2、 受电弓受电弓o 浪涌吸收器浪涌吸收器o 两个主熔断器两个主熔断器o 带有牵引控制电子的牵引逆变器箱带有牵引控制电子的牵引逆变器箱o 带有速度传感器的牵引电机带有速度传感器的牵引电机o 强迫风冷的制动电阻强迫风冷的制动电阻o 车间电源插座车间电源插座每辆动车（每辆动车（C车）上装有以下设备车）上装有以下设备：o 带有牵引控制电子的牵引逆变器箱带有牵引控制电子的牵引逆变器箱o 带有速度传感器的牵引电机带有速度传感器的牵引电机o 强迫风冷的制动电阻强迫风冷的制动电阻TCMSo TCMS的主要功能是监控列车的行驶，的主要功能是监控列车的行驶，TCMS从和它相连的设备中收集故障信息，从和它相连的设备中
3、收集故障信息，并通过并通过DDU向司机及维修人员提供信息。向司机及维修人员提供信息。它同样也记录故障，或记录综合性的故障它同样也记录故障，或记录综合性的故障和设备状态。和设备状态。牵引牵引/电制动系统电制动系统 o 列车牵引和电制动的控制是由列车控制管列车牵引和电制动的控制是由列车控制管理系统或者理系统或者ATC通过牵引控制单元通过牵引控制单元PCE来来控制的。每个控制的。每个PCE通过通过TCMS把数据提供把数据提供给列车控制管理。牵引和电制动系统都从给列车控制管理。牵引和电制动系统都从列车控制管理系统中接受司机驾驶模式、列车控制管理系统中接受司机驾驶模式、驾驶方向、牵引、制动和停车指令。驾
4、驶方向、牵引、制动和停车指令。牵引牵引/电制动系统电制动系统 o 列车的牵引和电制动系统都和摩擦制动系列车的牵引和电制动系统都和摩擦制动系统相接口，这是为了提供最大制动效率。统相接口，这是为了提供最大制动效率。o 列车的牵引和电制动系统高压用于牵引，列车的牵引和电制动系统高压用于牵引，低压用于控制和监测，中压用于强迫通风低压用于控制和监测，中压用于强迫通风（正常模式或救援模式）。（正常模式或救援模式）。1.2 车辆结构车辆结构6节车编组节车编组A B C C B A1.3基本参数基本参数最高时速：最高时速：80 km/h 触网电压：触网电压：最大最大(持续持续)1800 V 正常电压正常电压
5、1500 V 制动状态制动状态 1650/1800 V 牵引状态牵引状态 1500 V 最小最小(持续持续)1000 V2.牵引系统结构：牵引系统结构：EP2002o EP2002 将制动控制和带气动阀的制动将制动控制和带气动阀的制动管理电子装置结合在了一起，安装于每个管理电子装置结合在了一起，安装于每个转向架上的单个机电一体化包中转向架上的单个机电一体化包中（EP2002 阀门）。这些气动阀用于常阀门）。这些气动阀用于常用制动（用制动（SB）、紧急制动（）、紧急制动（EB）和车轮）和车轮滑动保护（滑动保护（WSP）。气动供应可以是从）。气动供应可以是从一个中心点到每个一个中心点到每个EP20
6、02 阀，也可以阀，也可以是到本车每个阀。是到本车每个阀。EP2002o 所有的所有的EP2002系统都是采用将系统都是采用将3个核心个核心产品安排到所需的网络配置中而构成的。产品安排到所需的网络配置中而构成的。这这3个核心产品是个核心产品是EP2002 Gateway阀、阀、EP2002 Smart阀和阀和EP2002 RIO阀，阀，分别安装在底架上靠近它们所控制的转向分别安装在底架上靠近它们所控制的转向架的位置（每个转向架架的位置（每个转向架1个阀）。这些产个阀）。这些产品通过一根专用的品通过一根专用的CAN制动总线连接在一制动总线连接在一起。起。EP2002 Smart阀阀o EP200
7、2 Smart阀是一个阀是一个“机电一体化机电一体化”的部件，它包括一个直接安装在气动阀上的部件，它包括一个直接安装在气动阀上的电子控制部分，称为气动阀单元的电子控制部分，称为气动阀单元（PVU）。该装置为每一个转向架提供摩）。该装置为每一个转向架提供摩擦制动和紧急制动，同时还执行每根轴的擦制动和紧急制动，同时还执行每根轴的WSP控制。控制。EP2002 Gateway阀阀o EP2002 Gateway阀执行阀执行EP2002 Smart阀的所有功能，并且把踏面制动压阀的所有功能，并且把踏面制动压力要求分配到安装在本车力要求分配到安装在本车CAN网内的所有网内的所有EP2002阀。以便达到驾
8、驶员阀。以便达到驾驶员/ATO所要所要求的制动力。求的制动力。RIO阀阀o RIO（远程输入（远程输入/输出）阀与输出）阀与Gateway 阀的输入阀的输入/输出相同，但是它不进行制动输出相同，但是它不进行制动控制运算，也没有安装网络接口卡。控制运算，也没有安装网络接口卡。o RIO阀读取可编程输入，主要的阀读取可编程输入，主要的Gateway阀通过阀通过EP2002双通道双通道CAN总线也可应用可编程输入。总线也可应用可编程输入。RIO阀可编程阀可编程输出的状态由主要的输出的状态由主要的Gateway阀控制。阀控制。牵引系统的结构牵引系统的结构牵引系统组成：牵引系统组成：2.1半列车功率电路
9、：2.2组成描述：组成描述：o底部安装座底部安装座o调压调频（调压调频（VVVF）三相逆变器和变阻制动斩波器）三相逆变器和变阻制动斩波器o逆变器和变阻制动斩波器的强冷风机逆变器和变阻制动斩波器的强冷风机o开关设备包括：逆变接地开关（开关设备包括：逆变接地开关（IES），高速断路器），高速断路器（HSCB）,充电电容接触器（充电电容接触器（CCC），线路接触器（），线路接触器（LC）o重量大约重量大约1500kgo镀锌钢，表面油漆镀锌钢，表面油漆o防护等级防护等级IP55（冷却风机隔间和空气管路（冷却风机隔间和空气管路 IP20）o振动冲击经振动冲击经IEC61373测试测试o欧洲欧洲ALSTO
10、M 设计设计2.3 功能功能o 把从受电弓获得的把从受电弓获得的1500V直流电压逆变直流电压逆变成供三相电机使用的交流电成供三相电机使用的交流电o 接受司机或者接受司机或者ATC系统的指令并产生牵引系统的指令并产生牵引和制动指令和制动指令o 每个逆变器驱动四个电机工作每个逆变器驱动四个电机工作2.4中间支架的箱体安装2.5制动电阻制动电阻2.6牵引电机牵引电机o三相交流电机o-每个车轴一个电机，刚性安装在底架转向架中央o-和齿轮箱柔性相连o-自通风，整体密封设计o-在列车时速80kph时电机转速达到3660rpm，半磨耗齿轮o-速度传感器安装在电机上o-重量大约750kgo-法国ALSTOM
11、设计南京南车浦镇城轨车辆有限责任公司功能：是高压部分的输入输出主要连接盒逆变器接地开关（Q-IES）-牵引箱的接地和隔离-B车3极开关（PANTOGRAPH、WORKSHOP、EARTH）、-C车2极开关(PANTOGRAPH、EARTH)接触网位接触网位o 此时牵引逆变器箱内有高压电并可通过高此时牵引逆变器箱内有高压电并可通过高压列车线向牵引逆变器和辅助逆变器供电。压列车线向牵引逆变器和辅助逆变器供电。WOS车间电源插座：车间电源插座：o 此时牵引逆变器箱内有高压电但只可通过高压列此时牵引逆变器箱内有高压电但只可通过高压列车线向辅助逆变器供电。车线向辅助逆变器供电。o 一旦车间电源插座中插入
12、插头，受电弓降下并激一旦车间电源插座中插入插头，受电弓降下并激活降弓列车线。活降弓列车线。o WOS车间电源插座位于车间电源插座位于HVSS开关附近。开关附近。o 当列车在停车库内不升弓，每一个当列车在停车库内不升弓，每一个B车可以通过车可以通过车间电源输出插座（车间电源输出插座（WOS）相连于一个外部连）相连于一个外部连接口。在这个情况下，仅仅只有辅助逆变器可以接口。在这个情况下，仅仅只有辅助逆变器可以被允许操作，并且不能牵引。被允许操作，并且不能牵引。o 根据车间电源的容量，仅仅需要一个根据车间电源的容量，仅仅需要一个WOS就可就可以了。以了。接地位接地位 o 牵引逆变器滤波电容放电时，起
13、保护作用。牵引逆变器滤波电容放电时，起保护作用。2.7速度传感器速度传感器o描述：o-激活的霍尔传感器o-通过电机上的螺栓固定o-没有调整要求o-带连接器的数据采集器用于控制连接o功能：o-监测牵引电机转速o-测得的信号通过牵引控制电子来控制逆变器o-检测车轮是否空转和打滑o-在电机上的传感器也可识别方向2.8浪涌吸收器浪涌吸收器o-聚合材料的的直流牵引浪涌吸收器o-型号HE60MC20o-Tyco制造o-额定电压2000Vo-爬电距离246mmo 功能：o-过电压保护2.9主控制器：主控制器：o描述：o-安装在司机台上o-设计用右手控制o-旋转开关选择模式（MS）o-直线接合牵引/制动选择器
14、（DCH）o-钥匙开关（KS）o-警惕开关o-更多详情参见主控制器说明o功能：o允许司机选择列车操作模式：o-正常操作-限速o-方向选择o-ATO操作o允许司机选择牵引和制动o列车准备On/Off开关的操作主控制器主控制器o 驾驶模式选择开关（MS）和直线接合牵引/制动选择器（DCH）2.10编码器：编码器：o描述描述o-安装在ATC柜里o-密封盒o-包含电子电路板和电源o功能：功能：o-编码器变换将主控制器的电流输入变换成PWM信号（PWM为24V峰值-峰值，o500Hz）o-PWM信号更适合在整列车到牵引和制动单元的传输o-在网络故障时，救援模式下可以使用牵引及制动特性牵引及制动特性 o
15、最大设计速度最大设计速度90km/h o 最大运营速度最大运营速度80 km/h 向前限速向前限速25 km/ho 向后限速向后限速10 km/ho 连挂连挂/洗车速度洗车速度3 km/ho 零速小于零速小于3 km/h，牵引及制动特性牵引及制动特性o 3 km/h限速是选择并激活限速是选择并激活“3 km/h限限速速”的列车线，的列车线，“3 km/h限速模式限速模式”的的指令和和对速度起作用的转矩将列车速度指令和和对速度起作用的转矩将列车速度限制在限制在3km/h（洗车和连挂时）。（洗车和连挂时）。o 当当“限速模式限速模式”列车线和列车线和“3 km/h限速限速模式模式”列车线都被激活，
16、速度是不被限制列车线都被激活，速度是不被限制的。的。牵引及制动特性牵引及制动特性o 当编码器接收从当编码器接收从DCH来的最大制动力指令来的最大制动力指令时，通过时，通过“PWM”信号提供最大制动力信号提供最大制动力（快速制动），达到与紧急制动相当的制（快速制动），达到与紧急制动相当的制动效果（减速度为动效果（减速度为1.3m/s2）。）。o 快速制动是可以恢复的。快速制动是可以恢复的。o 在快速制动的情况下，电制动是混合摩擦在快速制动的情况下，电制动是混合摩擦制动的，电制动并有优先权。制动的，电制动并有优先权。牵引制动真值表牵引制动真值表牵引牵引制动制动结果结果00惰性惰性01制动制动11故
17、障故障10牵引牵引牵引系统列车操作牵引系统列车操作o 激活激活“向前向前”的列车线后前进方式就被选的列车线后前进方式就被选择。择。o 激活激活“向后向后”的列车线后后退方式就被选的列车线后后退方式就被选择。择。o 牵引力的大小是来自司机手柄牵引力的大小是来自司机手柄DCH或或ATO的电流模拟信号，并由编码器调制成的电流模拟信号，并由编码器调制成PWM后通过后通过PWM列车线传送。列车线传送。PWM信信号作用于逆变器，驱动所有电机。号作用于逆变器，驱动所有电机。降级模式降级模式 o 一个动车不工作。在一个动车不工作。在AW0到到AW3负载负载情况下的情况下的6辆编组列车，当一辆动车失去辆编组列车
18、，当一辆动车失去动力时，列车能在无风速限制情况下以动力时，列车能在无风速限制情况下以36km/h的商业运营速度完成当天的运的商业运营速度完成当天的运营。营。o 两个动车不工作。在两个动车不工作。在AW2负载情况下的负载情况下的6列编组列车，当二辆动车失去动力时，列列编组列车，当二辆动车失去动力时，列车能以车能以65kmh的最大速度完成一个往返的最大速度完成一个往返运行运行 降级模式降级模式o 在超员载荷，损失在超员载荷，损失1/2动力情况下，列车动力情况下，列车能在能在35的坡道上启动，并能行驶到最的坡道上启动，并能行驶到最近相邻车站，然后空载返库。近相邻车站，然后空载返库。o 3.2.牵引制
19、动基本原理o 在所有驾驶模式下，牵引力和制动力的命令是通过TCMS传输到PCE和制动系统（BCE）上的，TCMS基于MVB网络。3.2.1 ATO模式3.2.2 手动模式o在手动模式下，TCMS监测由编码器输出的持续PWM信号，一旦在通过MVB网络传输的力命令与PWM信号有差异时会产生一个故障信号（大于10%）3.2.3 紧急牵引模式（救援模式）o 在紧急牵引模式下，此时网络故障编码器来处理力的信号并通过PWM列车线传输到PCE和BCE上3.2.4 DDU显示状态 谢谢大家！谢谢大家！题目题目o A车上装有主要的设备有哪些？车上装有主要的设备有哪些？o B车上装有主要的设备有哪些？车上装有主要的设备有哪些？o C车上装有主要的设备有哪些？车上装有主要的设备有哪些？o 列车牵引系统结构分布？列车牵引系统结构分布？o 手动模式下牵引制动的原理？手动模式下牵引制动的原理？
