城轨车辆电气系统;;1、牵引/制动控制原理框图
牵引/制动控制
设备主要包括;;2、牵引/制动控制设备
(1)司机控制器
1)钥匙开关
有两个位置:“0”和“1”。
2)方向/方式手柄
有三个位置:F(向前)、0(零位)、R(后退)。
3)控制手柄
有四个位置:牵引、零位、制动、快速制动。控制手柄顶端有一个警惕按钮。;(2)ATO/ATP
1)ATO——列车自动运行系统
根据控制中心的指令自动使列车正点、安全、平稳运行。
2)ATP——列车自动防护系统
保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备。
;(3)DCU——牵引控制单元
DCU从列车线和外部控制系统(ATO/ATP)接收司机指令及RVC的指令参考值,接收本车的电机速度信号、拖车的转轴速度信号、各个模拟信号测量值,根据参考值和实际检测值进行计算后,对牵引电机实施控制。
(4)BCU(ECU)——制动控制单元
根据列车线给出的制动信号,结合列车电制动量、载重、滑行、速度等检测信号,控制列车补充的空气制动力。
;3、牵引/制动控制方式
(1)牵引/制动指令
列车牵引和制动的控制是采用控制指令与参考值结合的方式进行的。控制指令决定是否牵引或制动,参考值决定牵引力或制动力的大小。
1)牵引方向(包括向前和向后)
2)牵引指令(包括牵引和紧急牵引)
3)制动指令(包括常用制动、快速制动、紧急制动),三种制动指令中,紧急制动优先。
4)牵引/制动参考值;(2)牵引/制动指令值
1)牵引指令值:高电平有效。
2)制动指令值:低电平有效。
考虑到指令的安全传递,所有牵引指令采用高电平有效方式(即高电平表示牵引),这样在电路断路或触点接触不良均被认定为无效,使得列车不误动作;所有制动指令采用低电平有效方式(即低电平表示制动),这样在电路断路或触点接触不良均被认定为有效,使列车在电路故障时仍然能够有效制动。
;(3)牵引/制动参考值
参考值对应的是列车加/减速度的控制需求值,也是由司机控制器主控手柄或ATO给出的。人工驾驶时,参考值由司机控制器给出,自动驾驶时由ATO给出。
1??当列车执行牵引指令时,DCU根据参考值计算牵引给定力,并进行级位补偿、载荷补偿、轮径补偿等,使得列车加/减速度与列车控制级位间呈线性关系。
;2)当列车执行制动指令时,DCU根据参考值及列车车速、车重等信息综合计算出列车的实时电制动力,并将该信息通过MVB实时反馈给BCU以实现空电联合制动。
列车空电联合制动控制由TCMS参与列车的电制动分配,空气制动系统与电制动系统协调工作。(其中常用制动和快速制动采用空电联合制动,紧急制动采用全空气制动)。
;4、牵引系统控制原理框图
;4、牵引系统控制原理框图;4、牵引系统控制原理框图;司控器
ATO;牵引控制原理
列车牵引控制有继电器(硬线)控制和网络控制,并采用网络优先的控制方式,硬线紧急牵引控制作为备用。
在列车网络控制系统正常时,列车网络控制系统(TCMS)采集司机控制器或ATC系统的牵引、制动指令及级位(参考值)大小并通过MVB总线发送到DCU、BCU,完成列车的牵引及制动控制,并反馈牵引系统、制动系统的状态信息。
当列车控制网络故障时,采用紧急牵引模式,由继电器逻辑电路和列车硬线来实现列车的牵引和制动控制。;5、牵引系统的工作模式
牵引系统的工作模式有两种:正常牵引和紧急牵引。
(1)正常牵引
正常牵引有人工驾驶模式和自动驾驶模式,由TCMS判断。当模式开关打到ATO模式,方向手柄在“向前”位,主控手柄在“零”位,并且有ATC发过来的ATO激活信号,列车处于自动驾驶模式。其他模式为人工驾驶模式。在自动驾驶运行过程中,自动驾驶模式建立条件丢失,列车进行紧急制动,列车模式自动转为人工驾驶模式。;1)人工驾驶模式
在人工驾驶模式下方向指令、牵引指令由硬线给出,参考值由司机控制器通过网络给定。;2)自动驾驶模式
在自动驾驶模式下方向指令、牵引指令由硬线给出,参考值由ATO通过网络给定。;(2)紧急牵引
当列车控制网络故障时,采用紧急牵引模式,由继电器逻辑电路和列车硬线来实现列车的牵引和制动控制。;(3)空电联合制动控制
TCMS参与列车的电制动分配,具体控制过程如下:;1、牵引方向控制原理
列车的牵引方向由司控器方向手柄给定(列车自动折返模式除外)。要设定运行方向,只须向DCU发出“向前”或“向后”指令信号,DCU控制牵引逆变