城市轨道交通车辆电器主令电器专题讲座PPT.ppt

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1、车辆电气,主令电器,2,A-car,B-car,BC,I/O,冗余WTB,MVB,VTCU,C-car,BC,I/O,DCU,I/O,DCU,I/O,BCU,BCU,BCU,I/O,I/O,MMI,TBC,PIS,Batt.,蓄电池控制,BCU,制动控制单元,BC,列车总线,EDCU,电子门控制单元,I/O,标准功能I/O 单元,DDIO,司机台 I/O 单元输出,ComC 通讯控制器,ACC,空调控制单元,ATO,列车自动运行,ATP,列车自动保护,ATC,列车自动控制(=ATO+ATP),AUX,辅助逆变器控制单元,DCU,牵引控制单元,PIS,乘客信息系统,TBC,牵引制动控制器,TCC

2、,列车控制和通讯,WTB,列车总线(冗余),MVB,多功能车辆总线,VTCU,车辆列车控制单元,MMI,人机接口,ComC,AUX,RS 422,连续接口,常规列车链,ACC,ACC,ACC,Batt.,EDCU,10,I/O,ATC,EDCU,10,I/O,EDCU,10,I/O,BC,一、司控器二、按钮和旋钮三、行程开关四、接近开关,1.作用,2.技术参数3.结构,4.工作原理,5.维修策略6.案例分析,一、司控器,1.作用,主控制器安装于列车司机室驾驶台上，用来操作车辆的运行,西门子&庞巴迪车型司控器外观图,ALSTOM车型司控器外观图,2.技术参数,3.结构,西门子&庞巴迪车型司控器结

3、构图,西门子&庞巴迪车型司控器凸轮+微动开关图,ALSTOM车型司控器凸轮图和逻辑图,西门子&庞巴迪车型司控器各档位定义,ALSTOM车型司控器各档位定义,4.工作原理,5.维修策略,6.案例分析,6.1故障介绍,上海地铁部分ALSTOM型电动列车在运营中曾发生因主控制器故障导致74号列车线（非限速5公里）不得电，引起列车5km/h限速。,6.2故障分析,通常列车5公里限速信号线为高电平，一旦该信号线失电的话，列车将执行5公里限速指令，无法正常运行。经过现场排查发现，列车限速信号线失电是由于微动开关未有效动作引起。,6.3解决措施,外围电路整改,在司机室增加一个旋钮旁路开关，当再次发生上述故障

4、时，司机将主控制器选择“手动”位，启用该旁路，74号列车线将由CM信号通过该旁路开关得电，列车将能够正常运营。,二极管的作用,没有二极管的简化图,1）当受控端司机在正常ATO驾驶模式下误操作启用了该旁路开关，此时“手动”位信号将通过本端得“非5km/h限速”列车线（司机室激活后除洗车模式外常有电）由蓝色路径得电。这样会使得列车的ATO模式和CM模式均得电，列车MPU同时受到两种驾驶模式信号产生矛盾，DDU右上的模式选择将显示“？”,2）当非受控端司机室的该旁路被误触发，受控端司机室激活后“非5km/h限速”列车线得电通过绿色路径使得受控端的“列车向后”列车线得电。此时司机将正常动车时，“列车向

5、前”和“列车向后”列车线均得电，全列车的牵引控制单元将同时收到“向前”、“向后”两个指令，此时司机推手柄所有牵引将会禁止牵引并在DDU上显示整列车牵引故障,6.4效果检查,改造后，曾发生5Km/h限速情况或列车无任何其它故障但无法牵引故障，及时启用图示开关，使列车正常运行至终点退出运营。,二、按钮和旋钮,1.作用,2.技术参数3.工作结构4.工作原理,5.安装简介,6.安装附件7.常见故障8.选用条件,1.作用,在地铁车辆上，旋钮和按钮主要位于司机室设备和主驾驶台上，一些主要指令诸如受电弓升起降落、高速开关分断和闭合、车门的开关等都是通过旋钮和按钮进行实现。,1）按钮，是一种常用的控制电器元件

6、，常用来接通或断开控制电路（其中电流很小），从而达到控制电动机或其他电气设备运行目的的一种开关。,2）旋钮，通过旋转操作的部分,以此启动并操纵或控制电气设备运行的一种开关。,2.技术资料,3.结构,4.工作原理,1）两位按钮开关,初始位为OFF位，按住该按钮，变为ON位。松开，又回复到OFF位。ON位无法自保持。,2）两位蘑菇按钮开关,初始位为ON位，拍下后，变为OFF位。逆时针旋转按钮上面的蘑菇头，回复到ON位。ON位和OFF位均能自保持。,3）两位按钮开关,与1）唯一的不同就是，它比1）多一对开关触点，这里分别用1314和2122表示。图标中虚线A和实线B表示开关在初始位时A和B对应的触点

7、2122和1314分别为常开和常闭。我们所说的初始位通常是指旋钮开关在中间位置，若左旋，则触点2122和1314变为ON和OFF。再右旋，又回复到初始状态,4）三位按钮开关,虚线A，实线B，和虚线C分别表示左旋，中间位（或称为0位），和右旋。左旋则触点2324闭合（即ON），右旋则触点1314闭合。通常开关位于中间位，左旋和右旋均不能自保持，松手后自动回复到中间位。,5）三位钥匙开关,基本和4）一样，只不过它是插钥匙的。钥匙只能在0位插拔。,6）标准旋钮开关,二位旋钮开关旋转动作角度,自锁二位旋钮开关“C”位为基本位，自复二位旋钮开关“A”位为基本位。,三位旋钮开关旋转动作角度,7）自定义接点

8、图旋钮开关,5安装简介,6.安装附件,7.常见故障,1）按钮内指示灯灯泡损坏2）触点接触不良3）开关无法复位4）接线错误,8.选用条件,1）满足控制电路控制要求（额定工作电压、电流等）,2）满足控制电路安全要求和防护等级（有良好的绝缘性能和接地性能）,3）满足控制电路颜色标记及组合原则,三、行程开关,1.作用2.技术参数3.结构4.工作原理5.应用介绍,1.作用限位开关（位置开关或行程开关）是一种利用生产机械的控制运动的部件的碰撞来发出控制指令的主令电器，用于控制生产机械的运动方向、速度、行程或位置的一种自动控制器件地铁车辆上应用也较为广泛，诸如车门关闭、安全门锁闭、设备柜照明灯的控制等。,2

9、.技术参数,3.结构,行程开关基本结构主要是由滚轮、撞杆（操作机构）、触头系统（微动开关）、接线端子、传动部分和壳体等组成,4.工作原理当行程开关动作时，撞块撞击带有滚轮的撞杆，撞杆转向，带动凸轮转动，顶下推杆，同时带动微动开关中的吸合弹簧使其受力，从而让触头迅速动作。,5.应用介绍,1）列车安全门锁闭通过一副行程开关来监控列车安全门的状态，如果安全未锁闭的话，列车将无法牵引，达到安全保障。,2）列车车门行程开关通过将车门关闭行程开关串入列车车门安全回路来保证列车车门安全关闭。,四、接近开关,1.作用2.结构和分类3.工作原理4.主要应用5.选用原则,1.作用,一种用于工业自动化控制系统中以实

10、现检测、控制并与输出环节全盘无触点化的新型开关元件。当开关接近某一物体时，即发出控制信号。,接近开关又称无触点行程开关，它除可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非接触型的检测装置，用作检测零件尺寸和测速等，也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。,当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传感器才有“感知”，开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。不同的接近开关检出距离也不同。,2.结构和分类,接近开关由感应头、振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时，就会输出一个电信号。按其工作原理可分为：1）无源2）涡流3）电容4）霍尔5）光电6）

11、热释放7）其他,3.工作原理,1）无源式接近开关 这种开关不需要电源，通过磁力感应控制开关的闭合状态。当磁 或者铁质触发器靠近开关磁场时，和开关内部磁力作用控制闭合。特点：不需要电源，非接触式，免维护，环保。2）涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有无导电物体移近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。,3）电容式接近开关 这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设

12、备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或粉状物等。4）霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关，叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。,5）光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定

13、方向装在同一个检测头内。当有反光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接近。热释电式接近开关 用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上，当有与环境温度不同的物体接近时，热释电器件的输出便变化，由此便可检测出有物体接近。,7）其他接近开关 当观察者或系统对波源的距离发生改变时，接近到的波的频率会发生偏移，这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时，接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移，由此可以识别出有无物体接

14、近。,4.主要应用,接近开关在航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。在日常生活中，如宾馆、饭店、车库的自动门，自动热风机上都有应用。在安全防盗方面，如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地，通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中，如长度，位置的测量；在控制技术中，如位移、速度、加速度的测量和控制，也都使用着大量的接近开关。,5.选用原则,在一般的工业生产场所，通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。因为这两种接近开关对环境的要求条件较低。当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时，一般都选用涡流式接近开关，因为它的响应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广、价格

15、较低。若所测对象是非金属（或金属）、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等。则应选用电容式接近开关。这种开关的响应频率低，但稳定性好。安装时应考虑环境因素的影响。,若被测物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时，应选用霍尔接近开关，它的价格最低。在环境条件比较好、无粉尘污染的场合，可采用光电接近开关。光电接近开关工作时对被测对象几乎无任何影响。因此，在要求较高的传真机上，在烟草机械上都被广泛地使用。在防盗系统中，自动门通常使用热释电接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。有时为了提高识别的可靠性，上述几种接近开关往往被复合使用。无论选用哪种接近开关，都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项指标的要求。,