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轨道交通牵引供变电技术第7章第5节 列车再生制动能量吸收与利用

轨道交通牵引供变电技术第7章第5节 列车再生制动能量吸收与利用
轨道交通牵引供变电技术
图7.12
电容储能装置接线示意图
轨道交通牵引供变电ຫໍສະໝຸດ 术由于电容储能装置是一个大容性设备,因此它同时 具有储能(储存车辆再生电能)和稳压(稳定牵引 网电压)两种工作模式,这两种工作模式可以自动 切换。 (1)储能模式。 当电容储能装置工作在储能模式时,在车辆制动且 再生能量不能被其他车辆吸收时,电容组充电,吸 收车辆再生电能,将列车制动能量存储在储能装置 中,可以减少车辆使用空气制动的频率;在变电所 附近车辆需要通过牵引网取电时,释放存储的电能, 给车辆提供牵引用电。从而可以减少牵引变电所输 出功率,减少牵引供电用电量,达到节约电能和减 少能源消耗的目的。
轨道交通牵引供变电技术
三、飞轮储能型 飞轮储能型再生制动能量吸收装置通过对变电所直 流空载电压、母线电压的跟踪判断,确定是否有列 车在再生制动,且再生电能不能完全被本车辅助设 备和相邻车辆吸收,当判断变电所附近列车有再生 电能需要吸收时,飞轮加速转动,储存能量;当判 断变电所附近有列车启动牵引用电时,飞轮转速降 低,作为发电设备向牵引网反馈电能。除具有电能 吸收功能外,还具有稳压功能,即通过检测运行状 态,在牵引网电压较高时吸收电能,在电压较低时 释放电能,稳定电压。
轨道交通牵引供变电技术
四、逆变回馈型 逆变回馈型再生制动能量吸收装置主要采用电力电子 器件构成大功率晶闸管三相逆变器,该装置由晶闸管 逆变器RCT3、逆变变压器T3、平衡电抗器L、交流断 路器QF3、直流快速断路器DQF13、电动隔离开关、 直流电压变换器UT和调节控制柜等部分构成,主接线 示意图如图7.14所示。该逆变器的直流侧与牵引变电 所中的整流器直流母线相连,其交流进线接到交流电 网上;当再生制动使直流电压超过规定值时,逆变器 启动并从直流母线吸收电流,将再生直流电能逆变成 工频交流电回馈至交流电网。

地铁车辆制动系统概述ppt课件

地铁车辆制动系统概述ppt课件
盘形制动
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
盘形制动
非动力转向架一般选用轴盘式 动力转向架优先选用轴盘式 可获得比闸瓦制动大得多的制动功率
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
四、制动模式
(3)保持制动 第一阶段:当列车制动到速度8Km/h,
DCU触发保持制动信号,同时输出给ECU,这 时,由DCU控制的电制动逐步退出,而由ECU 控制的气制动来替代。
(2)空气制动系统 由供气部分、控制部分和执行部分(基础制动装置 )等组成。供气部分有空气压缩机组、空气干燥机 和风缸等;控制部分有电-空(EP)转换阀、紧急 阀、称重阀和中继阀等;执行部分就是闸瓦制动装 置和盘形制动装置等。
(3)指令和通信网络系统 既是传送司机指令的通道,同时也是制动系统内部 数据交换及制动系统与列车控制系统进行数据通信 的总线。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
列车制动过程
电气制动
再生制动 电阻制动
空气制动
常用制动过程中,由于电气制动对设备没有磨 损并且节能,所以在电气制动有效的情况下列 车优先使用电气制动,在电气制动不能为满足 制动需求时,电气制动与空气制动进行复合制 动。

高速列车制动系统PPT课件

高速列车制动系统PPT课件
高速列车制动系统
主要内容
高速列车制动系统的特点 高速列车制动系统的组成 高速列车制动新技术的开发与研究
一些基本概念
制动的种类 制动方式的分类
制动的种类
常用制动 紧急制动 非常制动* 辅助制动
➢ 备用制动 ➢ 救援制动 ➢ 停放制动
制动方式的分类
按动能的转移方式
盘形制动、电阻制动、再生制动、磁轨制动、翼 板制动…
空气制动控制装置
电空转换阀(EP阀)
电磁阀
中继阀
调压阀及增压缸压力控制
制动缸
基础制动装置
传动部分 摩擦部分
传动部分
杠杆式
夹钳式
摩擦部分
制动盘
闸片
空气制动部分工作原理
头车空气制动系统
动车空气制动系统
带受电弓的拖车空气制动系统
拖车空气制动系统
防滑装置
机械式防滑器 电子式防滑器 微机控制的防滑器
电阻制动原理
再生制动原理
空气制动系统
压力空气供给系统 空气制动控制部分 基础制动装置
压力空气供给系统
空气压缩机 安全阀 干燥装置 滤油器 风缸
空气压缩机
安全阀
干燥装置
滤油器
压力空气供给系统工作过程
空气制动控制部分
空气制动控制装置 电空转换阀(EP阀) 电磁阀 中继阀 调压阀 增压缸 制动缸 管路
按制动力的形成方式 ➢ 粘着 ➢ 非粘着
按制动力的操纵控制方式 ➢ 空气制动 ➢ 电空制动 ➢ 电磁制动
阿尔斯通动车组制动系统概况
高速列车制动系统的特点
安全性高 控制准确 可靠性高 舒适度高 维修方便 系统轻量化
制动系统的组成与功能
电制动 空气制动 防滑系统 控制系统

动车组制动系统 ppt课件

动车组制动系统  ppt课件
• 系统对总风缸压力进行即时监控,当总风压力低于850KPa 主压缩机启动1台,低于800KPa主压缩机启动2台,低于 700KPa主压缩机启动2台。当总风压力低于600KPa时,启 动紧急制动。
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• (四)停放制动
• 动车组配备有一个从总制动风缸供风的弹簧作用 的停放制动,配有手动缓解装置,可以满足在
30‰坡道上安全停放。
• 停放制动的状态显示在司机台上,可通过司机按 钮启动或缓解停放制动,并通过压力开关(51) 进行检测。采用停放制动时,禁止牵引。动车组 走行过程中,禁止启动停放制动。机械释放装置 的手柄应安装在相关风缸上及其它所用风缸的同 一侧。弹簧制动的制动、缓解状态可通过以下方 式加以指示:
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• 动力制动装置
• CRH5型动车组动力制动包括再生制动和电 阻制动。再生制动使列车动能转变成电能 回馈到电网上,当电网达到饱和状态时, 可以启动列车电阻制动,把多余的动能转 变成热能消耗掉,显然,再生制动比电阻 制动更经济环保,是现在高速动车组最优 的制动方式。
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• 三、直通空气制动系统
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• (三)备用制动
• 如果电控装置发生故障或处于救援模式, 动车组可启动备用制动继续运行。之后, 制动将通过制动管(600kPa)中的压力进 行控制,该压力将通过安装在驾驶室中由 时间控制的制动控制器进行调节,这一控 制器由手动开关激活。备用制动系统可由 操纵司机控制器或紧急按钮进行紧急制动。
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城市轨道交通车辆-制动PPT课件

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❖ d. 制动系统应保证列车在长大下坡道上制动 时,其制动力不会衰减。
❖ e. 电动车组各车辆的制动能力应尽可能一致, 制动系统应根据乘客量的变化,具有空重车调 整能力,以减少制动时的纵向冲动。
❖ f. 具有紧急制动能力。遇有紧急情况时,能 使城轨列车在规定距离内安全停车。紧急制动 作用除可由司机操纵外,必要时还可由行车人 员利用紧急按钮进行操纵。
❖ 2)随着列车的速度下降,其电制动力也将不 断地减弱,当列车速度降低至一定的速度时 ,电制动力已不能再满足制动所需的要求, 这时所有的制动力由摩擦制动来承担
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粘着制动
❖ 制动时,车轮与钢轨之间有3种可能的状态:
❖ 纯滚动状态:车轮与钢轨的接触点无相对滑动,车 轮在钢轨上作纯滚动。这时车轮与钢轨之间为静摩 擦,车轮与钢轨之间可能实现的最大制动是轮轨之 间的最大静摩擦力。这是一种难以实现的理想状态。
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1—轮对;2—制动盘;3—制动缸;4—制动夹钳;5—牵引电机。
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SW-200 转向架的盘型制动装置
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盘形制动机的特点
1)盘形制动装置代替了闸瓦对车轮踏面的摩擦, 因而不存在对车轮改善了运行品质, 保证了行车安全。
制动系统
城市轨道车辆
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交通工程教研室
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第五节 制动系统
❖ 人为地使列车减速或阻止其加速叫做制 动。为了施行制动而在轨道车辆上装设 的由一整套零部件组成的装置称为制动 装置。
❖ 列车安全运行所必不可少的装置。不仅 在动车上设制动装置,而且在拖车上也 要设制动装置,这样才能使运行中的车 辆按需要减速或在规定的距离内停车。

电动汽车再生制动系统介绍ppt课件

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2020/5/11
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续航历程短是制约电动汽车普及发展的关键因素,再生制 动能量回收技术是提高电动车续航里程的有效手段。再生制动 能量回收即汽车在制动时,通过制动装置将动能化为电能储存 在动力电池、超级电容等储能设备,供驱动时使用,以达到延 长电动汽车续驶里程的目的,同时还可起到减少制动器工作强 度、延长机械制动系统寿命的作用。
因为具备上述优点,再生制动能量回收技术已成为纯电动 汽车和燃料电池汽车等新能源汽车节能减排的主要技术之一。
2020/5/11
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再生制动的发展
2020/5/11
再生制动能量回收系统最开始应用在火车上,后来一 些学者将其应用在汽车上,早起主要是在传统汽车上使用, 利用液压和飞轮的储能机构,能量回收效率低。后来随着 电动汽车技术的发展,电机能源转化效率高,电池储能效 率高,再生制动系统进入了研究的快车道,并成为电动汽 车上一重要的组成部分。 1、早在20世纪70年代,美国威斯康星大学Norman H.Beachley等学者就开始了汽车再生制动系统的研究,当 时主要是对传统汽车采用飞轮和液压储能方式对制动年能 量回收。 2、1979年,丹麦P.Buchwald和G.Christensen等比较详 细的研究了再生制动能量回收理论,同时在福特汽车上研 制出了液压储能的再生制动系统。 3、日本丰田公司于 1997 年推出了具有再生制动功能的 混合动力轿车 Prius,这款轿车制动的惯性能量能够通过 再生制动系统得到回收,回收的能量约能提供汽车5%~23% 的驱动力,从而能够提高.轿车 10%左右的燃油经济性。 5
位不同时,能承担的制动强度可以更大。
3、再生制动可起辅助制动作用。特别是电动汽车恒速
下长坡时,为保持制动强度的恒定性,延长行车制动系工作

铁道机车车辆教学课件PPT制动装置.ppt

铁道机车车辆教学课件PPT制动装置.ppt

2024/10/9
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第二节 列车自动空气制动机
列车自动空气制动机由机车制动机和车 辆制动机构成,分别装在机车、车辆上, 列车运行时由司机统一操纵。
一、列车自动空气制动机的主要组成部分
机车空气压缩机
(一)装设在机车上的部件
总风缸
1.空气压缩机。又称风泵,用以产生压缩空气,供制动系统及其他风动 装置使用。
(一)充风缓解作用
1一空气压缩机;2--总风缸;3--自动制动机;4一制动软管;5一折角塞门;6一制动主管;7一制动
支管;8一控制阀;9一副风缸;10一制动缸;11一基础制动装置;12-闸瓦;13一车轮。
2024/10/9
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在总风缸向副风缸充风的同时,若制动机原处于制动状态,即制动缸有 风,则通过控制阀(分配阀)的作用,使制动缸内的气体经控制阀(分配阀)的 排气口排向大气,制动缸活塞在缓解弹簧的作用下被推回原位,再经基础制 动的联动作用使闸瓦离开车轮而缓解,此过程称为缓解作用。
6~套口;7一O形密封圈;8一 一密封圈;6一套口;7一密封
塞门芯轴;9—0形密封圈;l0~ 圈;8一手把;9一远心集尘器;
0形密封圈;11一塞门芯轴套; 122一02防4/10尘/9 堵;13一盖。
10一密封圈;11一塞门芯; 12一密封垫圈。
截断塞门 15
5.远心集尘器
远心集尘器安装 在制动支管上,截断 塞门与控制阀之间, 用以收集由制动管压 缩空气中带来的尘埃、 水分、锈垢等不洁物 质,将清洁的空气送 入控制阀,保证控制 阀的正常作用。
2.总风缸。机车贮存压缩空气的容器,总风缸内空气
压力为750~900 kPa。 2024/10/9
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3.制动阀 1)单独制动阀(简称单阀,俗称 小闸) 用于单独控制机车制动、 缓解

列车制动方式PPT课件

列车制动方式PPT课件

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一.列车动能转移方式 分两类:“热逸散”和可用能。 (一)热逸散
动能转变为热能,然后消散于大气中。 1、摩擦制动:把列车动能转变为摩擦热能。
1.1 固体摩擦制动;1.2 液体摩擦制动; 2、动力制动:制动时将牵引电动机变成发电机,通过它将
列车动能转化为电能。 (1)电阻制动; (2)旋转涡流制动; (3)轨道涡流(线性涡流)制动:
250km/h——2700m;
300km/h——3700m;
普通货物列车: 90km/h——800m;
快运货物列车: 120km/h——1100m。
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列车制动在操纵上按用途可分为两种:
(5)“常用制动”:正常情况下为调节或控制列车速度,包 括
进站停车所施行的制动。其特点是作用比较缓和且制动力可 以调节,多数情况下只用50%左右。
(2)1853年,库雷玛发明了弹簧式制动机,列车运转时 利用拉杆把螺旋弹簧压缩,当需要制动时,司机在司机 室通过传动杠杆把弹簧松开,并压在闸瓦上产生翩动作 用。它与理今机车使用的弹簧储能制动原理相近。
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2
(3)1855年,洛立吉发明了索链制动机,通过索链控制 闸瓦产生制动力,它相当于当今车辆上的手制动机。 (4)1869年,美国的乔治·韦斯汀豪斯从空气钻岩机得
将列车动能转秱的斱式戒制动力获取1422制动在铁路运输中的意义铁路是国民经济的大动脉是我国主要的现代化交通工具对经济社会和科技发展满足人民物质和文化生活需要起着非常重要的作用
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1
制动及其意义
1.早期制动技术
(1)1848年,沙米尔黎司达发明了利用车轮回转力带 动空气压缩机产生制动力,这种制动方式的原理与现今 机车应用的液力制动近似。

列车制动总论课件

列车制动总论课件

制动距离的计算与优化
制动距离的计算
制动距离是衡量列车制动性能的重要指标,可以通过计算列 车在一定速度下制动到停车所需的时间和距离,来评估列车 的制动性能。
制动距离的优化
为了提高列车的制动性能,可以通过优化列车制动系统参数 、改善列车运行环境等方式,减小制动距离,提高列车运行 的安全性和可靠性。
03
液压系统可靠性
液压系统是列车制动系统的动力源,其可靠性对制动效果 有重要影响。应定期检查液压系统的密封性、油液清洁度 等指标,确保液压系统正常工作。
电气控制系统可靠性
电气控制系统是列车制动系统的控制中心,其可靠性直接 关系到制动系统的正常工作。应定期对电气控制系统进行 检测和维护,确保其正常工作。
提高制动系统安全可靠性的措施
总结词
盘形制动装置是一种利用制动盘和夹 紧器产生摩擦力实现制动的装置。
详细描述
盘形制动装置的制动盘安装在车轴上 ,夹紧器通过弹簧或气动方式夹紧制 动盘,使列车减速。夹紧器与制动盘 之间的摩擦力将列车动能转化为热能 ,从而实现制动。
磁浮制动装置
总结词
磁浮制动装置是一种利用磁力实现制动的装 置,具有无接触、无磨损的优点。
列车制动系统的历史与发展
总结词
列车制动系统的历史与发展
详细描述
列车制动系统的发展经历了多个阶段,从最初的机械制动到现代的电气液压制动 和电磁轨道制动等。随着技术的不断进步,列车制动系统的性能和安全性得到了 显著提高,同时也更加环保和节能。
列车制动系统的分类与组成
总结词
列车制动系统的分类与组成
详细描述
感谢观看
THANKS
详细描述
这些制动方式在特定情况下使用,如轨道涡流制动适用于高速列车,电阻制动适用于电 力机车,液力制动适用于柴油机车等。它们通过不同的工作原理将列车动能转化为其他

CRH2 动车组制动系统ppt课件

CRH2 动车组制动系统ppt课件
车辆信息 终端设备
车辆信息 主变换装置(CI) 终端设备
制动控制器
制动控制器
电空变换阀
附带电磁阀 的调压阀 中继阀
电空变换阀
附带电磁阀 的调压阀 中继阀
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制动控制装置
滑行控制阀
增压气缸
Tc车 M车
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制动控制装置
滑行控制阀
增压气缸
(2)紧急制动
司机制动控制器
电气 光纤 空气压压力 油压
调节MR压力
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制动控制器
电空变换阀 附带电磁阀 的调压阀 中继阀
制动控制器
电空变换阀 附带电磁阀 的调压阀 中继阀
滑行控制阀
增压气缸
Tc8 车 M车
滑行控制阀
增压气缸
(3)辅助制动
T1c
M2
M1
T2
T1k
M2
M1s
T2c
先头车指令用 辅助制动 模式S发BT生器
常用制动不能使用时使用。
(2) 快速制动
具有常用制动的1.5 倍的制动力,操作司机制动控制手柄以及减 速减不到闭塞区间设定的速度的情况下,接受ATP的指令动作。
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(3) 紧急制动
在列车分离,MR 压力下降,手柄“取出位”动作。不具备随 载荷变化调整制动力的功能。
(4)时等使用的目 的而设。通过操作驾驶台的设定开关以及各个单元(TC 车) 的配电盘开关来进行工作,制动力保持一定,与速度无关, 和常用、非常制动是不同的。
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(2)电动空气压缩机
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(3)增压缸
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(4)制动控制装置
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城市轨道交通系统制动概述ppt课件

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所以,制动装置的重要作用在于:一方面使列车在任何 情况下减速或停车,确保行车安全;另一方面也是提高列 车运行速度,提高牵引重量,即提高轨道交通运输能力的 重要手段。从安全的目的出发,一般列车的制动功率要比 驱动功率大5~10倍。列车的制动能量和速度成平方关系, 时速200km/h~300k/h动车组的制动能量是普通列车的4~ 9倍,可见,能力强大的制动装置对于保证列车高速、重载、 安全运行有着至关重要的意义。衡量一个国家的轨道交通 运输水平,首先要看能制造多大牵引力的机车,但牵引与 制动是互相促进的,无先进的制动技术就没有现代化的轨 道交通运输。
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3.快速制动 是为了使列车尽快停车而实施的制动,其制动力高于常用全制动 (上海、广州快速制动力高于常用全制动22% )。这种制动方式在紧急 情况下、制动系统各部分作用均正常时所采取的一种制动方式,其特 点是与常用制动相同,制动过程可以施行缓解。 受冲击率极限的限制,主控制器手柄回“0”位,可缓解,具有防 滑保护和载荷修正功能。
1.掌握制动系统的基本概念 2.掌握车辆制动系统的分类 3.了解制动系统应具有的基本要求
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一.基本概念
1.列车制动系统和列车制动装置 为使列车能实施制动和缓解而安装于列车 上的一整套装置,总称为“列车制动装置”, 有时,“制动”与“制动装置”均简称为 “闸”,实施制动简称为“上闸”,亦可简称 为“下闸”,使制动得到缓解简称为“松闸”。 现代轨道交通车辆的制动系统是由动力制动系 统和空气制动系统及指令和通信网络系统三部 分组成的。
三是以上海3号线、5号线为代表的原英国 Westinghouse 公司的微机控制直通电空制动系统。系统 按整车模块化原则设计,集成度较高。它将微机制动控制 单元、气制动控制单元、风缸、风源等除必须安置在转向 架附近的部件外,全部在一个安装架上集成安装,方便运 用维护。该系统同样采用PWM信号传递制动指令,为模拟 式制动系统。EP转换采用4个开关电磁阀闭环控制的方法。

最新列车再生制动ppt课件

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• 3. 超级电容储能再生制动技术
• 其次随着储能装置技术的不断发展,大 能量密和功率密度的储能装置不断涌现,这就 为解决再生制动问题开辟了一条蹊径。可将 新型储能装置——超级电容器应用在城市轨 道车辆电器制动系统中,以超级电容器为储能 元件,实现能再生制动的方法应用于实际。采 用 IGBT 为开关元件设计了超级电容储能再 生制动的主电路,以 80C196 单片机为核心, 设计储能再生制动系统的控制电路、保护电 路构,对储能再生

系统检测直流母线电压,当确定有车辆制动且直流
母线电压超过设置的门槛值时,进入回馈模式。此时装置
将多余的再生制动能量通过各重IGBT变流器以及多重化变
压器回馈到交流中压电网,此时装置内能量的流动方向是
从牵引直流母线流向交流中压电网,且交流中压电网侧的
功率因数接近-1。

针对目前城轨供电系统再生制动能量回馈的几个
• 经过调研,在目前国内外的城市轨道
车辆中, 绝大多数都是采用这种再生制动 方式。 这种方式不需要在额外的增加设备 ,因为目前的城市轨道车辆的主变流器大 都采用技术十分成熟的逆变器, 这种变流 器可以在四个象限运行,即正向牵引,正 向制动,逆向牵引,逆向制动。其工况间 转换十分的简单、可靠。所以,这种再生 制动方式在绝大多数城市轨道车辆上得到 广泛的应用。但是这种制动方式也有其致 命的弱点,那就是其利用率很低。
这种方式可以帮助车辆起动。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 储能系统的基本工作原理如下:+SlAl—Sl为隔离开关,维护设 备时,可将系统从干线牵引网隔离开来。并可使用+SlA2—Q0断 路器隔离系统。+SlA2—QO断路器发生故障导致短路时,熔断器 +S1Fl将熔断。充电时,与+SlA2—QO断路器并联的预充电路(+S 1 A 1—F l、+S1Al—K1和+S1A1—Rl和)将对间接电容器(Czk) 进行“软”预充,避免充电冲击电流太大损坏设备。间接电容 器为一组直流滤波电容器。牵引网产生瞬变电压时,+S3—L 1 滤波电抗器将保护能量存储系统。此外,该电抗器将牵引网和 变流单元的谐波电流有效地分隔开来。+S3—G l、+S3—G2是变 流单元的2个变流器模块(图2),每个变流器模块分别包括2条变 流器分路,共4条变流器分路对能量的总量及流向进行调节控制。 +S 3—Fl、+S3—F2、+S3—F3,+S3—F4为带熔断器的手动隔离 开关,+S 4—L1、+S4—L2、+S4—L3、+S4—L4为平波电抗器。 进行设备维修时将系统从牵引网隔离出来以后,使用由+S3—V1 和S9—R1组成的放电支路对能量存储系统进行放电。+S5— E1……+S8—E8为储能双层电容器。双层电容器特点:高动态充 电容量,具有频繁充放电能力,免维护,高效率,可分级控制 储能容量。
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• 经过调研,在目前国内外的城市轨道
车辆中, 绝大多数都是采用这种再生制动 方式。 这种方式不需要在额外的增加设备 ,因为目前的城市轨道车辆的主变流器大 都采用技术十分成熟的逆变器, 这种变流 器可以在四个象限运行,即正向牵引,正 向制动,逆向牵引,逆向制动。其工况间 转换十分的简单、可靠。所以,这种再生 制动方式在绝大多数城市轨道车辆上得到 广泛的应用。但是这种制动方式也有其致 命的弱点,那就是其利用率很低。
可探测到这种情况,并将牵引网系统中暂时多余的能量存
储到电容器中,使牵引网网压保持在限定范围内。若车辆
在变电站能量存储系统附近起动或加速,牵引网网压下降
,此时,能量存储系统的调节器将能量从存储系统输送回
牵引网系统中,保持牵引网网压稳定。在直流牵引网的空
载状态下,能量存储系统从牵引系统吸收一部分能量,通

系统检测直流母线电压,当确定有车辆制动且直流
母线电压超过设置的门槛值时,进入回馈模式。此时装置
其次是逆变装置以及相关技术
• 采用如图1所示原理图。虚线框中的部 分即所提出的再生制动能量回馈系统,从 主接线上看,该系统与牵引供电支路并列 布置在交流中压电网和直流牵引母线之间 。系统包含1台多重化变压器以及多个四象 限PWM变流器模块,整套装置与传统的二极 管整流机组并列布置。系统的多重化变压 器一次侧通过高压开关柜QFac与交流中压 电网相连,其低压侧每套绕组都与一个四 象限变流器模块交流侧相连,四象限变流 直流侧则并联在一起后通过直流开关柜 QFdc和负极柜QCdc与直流牵引母线相连。
2.能馈式牵引供电变流技术
城市轨道交通车辆再生动能量具有幅值高、时 间短的特点,功率冲击较大。再生制动能量处理问题 产生的根本原因是城市轨道交通供电系统采用了不 可逆的整流电路,利用一种新型能馈式轨道交通牵引 供电变流方案,采用双向阶梯波合成变流器实现城市 轨道交通系统的供电与再生制动能量回馈。 阶梯波 合成变流器具有开关频率低、开关损耗小、电磁兼 容性好、输入谐波少、总谐波含量低、滤波器体积 小等优点,特别适合城市轨道交通系统的大功率能馈 供电。
• 制动的控制可以达到很高的精度,可以使得 城市轨道车辆在常用工况下均能实现再生 制动。
再生制动的原理
CRH2型动车组制动控制系统原理图

以已经投入运行的北京地铁5号线为例简单说明超级
电容储能的应用。

当具有再生制动能力的车辆在变电站能量存储系统附
近释放能量时,牵引网网压上升,能量存储系统的调节器
过这种方式可以帮助+SlAl—Sl为隔离开关,维护设 备时,可将系统从干线牵引网隔离开来。并可使用+SlA2—Q0断 路器隔离系统。+SlA2—QO断路器发生故障导致短路时,熔断器 +S1Fl将熔断。充电时,与+SlA2—QO断路器并联的预充电路(+S 1 A 1—F l、+S1Al—K1和+S1A1—Rl和)将对间接电容器(Czk) 进行“软”预充,避免充电冲击电流太大损坏设备。间接电容 器为一组直流滤波电容器。牵引网产生瞬变电压时,+S3—L 1 滤波电抗器将保护能量存储系统。此外,该电抗器将牵引网和 变流单元的谐波电流有效地分隔开来。+S3—G l、+S3—G2是变 流单元的2个变流器模块(图2),每个变流器模块分别包括2条变 流器分路,共4条变流器分路对能量的总量及流向进行调节控制 。+S 3—Fl、+S3—F2、+S3—F3,+S3—F4为带熔断器的手动隔 离开关,+S 4—L1、+S4—L2、+S4—L3、+S4—L4为平波电抗器 。进行设备维修时将系统从牵引网隔离出来以后,使用由+S3— V1和S9—R1组成的放电支路对能量存储系统进行放电。+S5— E1……+S8—E8为储能双层电容器。双层电容器特点:高动态充 电容量,具有频繁充放电能力,免维护,高效率,可分级控制 储能容量。
• 该系统的应用具有明显优势:能量存储
系统先进、高性能的控制回路,在实时检 测到牵引网的网压波动达到设定的条件后 ,能够快速地启动充放电装置,对牵引网 进行充、放电;而同时由于采用了能够快 速进行充放电的双层电容器,整套装置能 够对牵引网的电能变化做出及时反应,从 而改善牵引网供电质量,满足车辆起动和 制动需要。但是造价昂贵,相信不久的将 来再生电能吸收技术能在地铁领域得到大 面积应用,成为轨道交通牵引供电技术发 展的方向。
• 3. 超级电容储能再生制动技术
• 其次随着储能装置技术的不断发展,大 能量密和功率密度的储能装置不断涌现,这就 为解决再生制动问题开辟了一条蹊径。可将 新型储能装置——超级电容器应用在城市轨 道车辆电器制动系统中,以超级电容器为储能 元件,实现能再生制动的方法应用于实际。采 用 IGBT 为开关元件设计了超级电容储能再 生制动的主电路,以 80C196 单片机为核心, 设计储能再生制动系统的控制电路、保护电 路构,对储能再生
再生制动在电气化铁路列车,及电力或 电、油混合动力汽车上应用较为广泛。电动 列车通常是把产生的电力输回电网,而道路 车辆则可能把电力存储在飞轮、电池或电容 器之内。
二、几种再生制动方式
• 1. 常规再生制动
• 将牵引电机产生的电能通过变流器变成 直流电反馈给直流电网, 供给其他列车使用 。所以这种再生制动也叫做反馈制动。
列车再生制动能量回收的 方法及分析
一、什么是再生制动
• 再生制动和动力制动(D yn am icBraki ng) 原理接近,较为简单的动力制动是把电动机转成 发电机使用,把车辆的动能转换成电能。动力制 动通常只会把产生的电,经过电阻转成无用的热 放走。而再生制动则会把制动时的动能转变为电 能,回馈接触网,这样电力将被储存起来或透过 电网送走,从而实现制动,而转移的能量可以再 生循环使用。使用再生制动的车辆仍然会有传统 的摩擦制动,以提供快速、强力的制动。一般的 再生制动只会把约百分之三十的动能再生使用, 其余的动能还是成为热。具体效率要根据不同的 使用环境而有所不同。
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