城市轨道交通车辆制动系统46页PPT
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《城市轨道交通车辆》课件——电制动的原理
再生制动的原理
再生制动：发生制动时，电动机M变成发电机状态运行，将车辆的动能转换成电能，经VVVF 逆变器整流，形成直流电反馈与接触网，供列车所在接触网供电区段上的其他车辆牵引，以及本
车的其他系统（如辅助系统）使用。
电阻制动原理
电阻制动：再生制动时产生的电能回馈至接触网，若该供电区内无其他列车处于牵引状态， 则将该部分电能施加到制动电阻上，转换成电阻的热能消耗掉。电阻制动又称为能耗制动。
感谢聆听
电制动的原理
一、电制动概念认知
电制动Biblioteka 再生 制动制动时，将电力机车或用电力牵引的摩托车组的牵引电动机转变为 发电机，将列车的动能转变为电能反馈回电网(供电网范围内的其他 列车牵引使用)。是将列车的动能转变为可利用的电能的制动方式。
电阻 制动
制动时，将牵引电机转换为发电机，把列车的动能转换为电能，再 由电阻器转换为热能散发到大气的制动方式。
《城市轨道交通车辆》课件空气制动系统
（2）螺杆式空气压缩机
• 特点： • ①噪声低、振动小。 • ②可靠性高和寿命长。 • ③维护简单。 • 螺杆式空气压缩机的结构 • 螺杆式空气压缩机的主机是双回转轴容积
式压缩机，转子为一对互相啮合的螺杆， 螺杆具有非对称型啮合面。主动转子为阳 螺杆，从动转子为阴螺杆。
制动管路系统
• 空气压缩机组主要包括驱动电动机、空 气压缩机、空气干燥器、压力控制器等。
动力制动
•
（1）再生制动：是把电动车辆的动能转 化为电能后，供车辆的其它负载使用或反 馈回电网供给别的列车使用。显然这种方 式既能节约能源，又减少制动时对环境的 污染，且基本上无磨耗，
目前在地铁车辆普遍采用的一种制动方 式。
（2）电阻制动：将发电机发出的电能 加于电阻上，使电阻发热，即电能转变为 热能。
单元制动缸
• 单元制动缸由制动缸、闸瓦间隙调整器等 • 组合而成的紧凑部件。 • 由于城轨车辆的车体底架下方与转向架之
间没有足够的空间来安装基础制动装置， 因此，我国大多数城轨车辆采用单元制动 缸。
单元制动缸
• 单元制动缸特点：轻便灵活，体积小，灵 敏度高。
• 单元制动缸是制动系统的执行部件，它由 闸缸、活塞、杠杆、活塞弹簧、间隙调整 器、吊杆、拉簧、闸瓦托、闸瓦和壳体组 成。
• 电动机通过联轴器直接驱动空压机。目 前，城轨车辆中采用的主要有活塞式空气 压缩机和螺杆式空气压缩机两种。
•
1．活塞式空气压缩机
• 活塞式空气压缩机由固定机构、运动机 构、进、排气机构、中问冷却装置和润滑 装置等组成。
• 其中，固定机构包括机体、汽缸、汽缸 盖；运动机构包括曲轴、连杆、活塞；进 、排气机构包括空气滤清器、气阀；中间 冷却装置包括中间冷却器(简称中冷器)、冷
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。
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。
城市轨道交通车辆—制动系统
1）纯滚动状态。车轮与轨道的接触点无相对滑行，车轮在钢轨上做纯滚动。这时车轮与闸瓦之间 为动摩擦，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例时轮轨之间的最大 静摩擦力。只是一种难以实现的理想状态。
2）滑行状态。车轮在钢轨上滑行，此时车轮与钢轨之间的滑动摩擦力为列车制动力。这是一种必 须避免的事故状态，由于滑动摩擦系数远小于静摩擦系数，因此一旦发生滑行，制动力将大大减 少，制动距离会延长；同时车轮在钢轨上的长距离滑行，将导致车轮踏面的擦伤，危及行车安全。
制动类型
电制动
再生制动 (动能→ 牵引电机→电能→接触网)
1）再生制动。当车辆施加常用制动时，牵引电机变成发电机状态，将车辆的 动能转变成电能，电能经过整流后反馈至接触网，供列车所在的接触网供电 分区上其它车辆牵引和供本车其它系统（辅助系统等）使用，即再生制动。 再生制动取决于接触网的接收能力，也取决于网压的高低和载荷利用能力。
以电磁力为源动力的制动方式称为电制动；
空气（摩擦）制动
以压缩空气为源动力的制动方式称为空气制动，如踏面 制动、盘式制动等都为空气制动方式；
其他制动
还有机械制动、液压制动等方式。
制动源动力 不同
城市轨道交通车辆牵引电传动系统采用先进的调频调压交流感应电机驱 动系统，在高速时具有良好的电制动性能。
但是由于电制动的效率随着运行速度的降低而降低，所以在车速降低到 一定程度后必须采用空气制动系统。
列车制动时，将牵引电机变为发电机，动能转化为 电能。
动能转移方 式不同
制动类型
粘着制动 利用轮、轨之间的粘着力来实现制动。
制动力获取 方式不同
非粘着制动 制动力的提供不再依靠轮轨之间的粘着力，可获得超过轮轨粘着 力的制动力。
2）滑行状态。车轮在钢轨上滑行，此时车轮与钢轨之间的滑动摩擦力为列车制动力。这是一种必 须避免的事故状态，由于滑动摩擦系数远小于静摩擦系数，因此一旦发生滑行，制动力将大大减 少，制动距离会延长；同时车轮在钢轨上的长距离滑行，将导致车轮踏面的擦伤，危及行车安全。
制动类型
电制动
再生制动 (动能→ 牵引电机→电能→接触网)
1）再生制动。当车辆施加常用制动时，牵引电机变成发电机状态，将车辆的 动能转变成电能，电能经过整流后反馈至接触网，供列车所在的接触网供电 分区上其它车辆牵引和供本车其它系统（辅助系统等）使用，即再生制动。 再生制动取决于接触网的接收能力，也取决于网压的高低和载荷利用能力。
以电磁力为源动力的制动方式称为电制动；
空气（摩擦）制动
以压缩空气为源动力的制动方式称为空气制动，如踏面 制动、盘式制动等都为空气制动方式；
其他制动
还有机械制动、液压制动等方式。
制动源动力 不同
城市轨道交通车辆牵引电传动系统采用先进的调频调压交流感应电机驱 动系统，在高速时具有良好的电制动性能。
但是由于电制动的效率随着运行速度的降低而降低，所以在车速降低到 一定程度后必须采用空气制动系统。
列车制动时，将牵引电机变为发电机，动能转化为 电能。
动能转移方 式不同
制动类型
粘着制动 利用轮、轨之间的粘着力来实现制动。
制动力获取 方式不同
非粘着制动 制动力的提供不再依靠轮轨之间的粘着力，可获得超过轮轨粘着 力的制动力。
城轨车辆制动系统[优质ppt]
![城轨车辆制动系统[优质ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/9ff121287fd5360cba1adbaf.png)
一、城轨制动基础知识
城轨车辆制动模式
快 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 速 动方式 制 电制动不起作用，仅空气制动，制动过程可以施行缓解。 动 受冲击率限制，具有防滑保护和载荷修正功能。
弹 停放制动是列车停车后，为使列车维持静止状态所采取的一 簧 种制动方式。 制 停放制动通常是将弹簧停放制动器的弹簧压力通过闸瓦作用 动 于车轮踏面来形成制动力。
个不同位置。
二、空气制动系统
直通式空气制动的结构原理
• 制动位
• 驾驶员要实施制动时，首先把操纵手柄放在制动 位。总风缸的压缩空气经制动阀进入制动管。制 动管是一根贯通整个列车、两端封闭的管路，压 缩空气由制动管进入各个车辆的制动缸，压缩空 气推动制动缸活塞移动，并通过活塞杆带动基础 制动装置，使闸瓦压紧车轮，产生制动。
二、空气制动系统
直通式空气制动的结构原理
制动系统作用
• 车辆制动系统的作用是产生制动力，使列车减速 或停车。
一、城轨制动基础知识
城轨车辆制动系统的要求
一、城轨制动基础知识
城轨车辆制动方式
按电动车辆动能的转移方式，制动分为两类： 1、机械制动（摩擦制动/空气制动）
把动能通过摩擦的方式转变为热能后，散发到空气中； （动能 热能）
一、城轨制动基础知识
城轨车辆制动方式
• 2、电制动（动力制动）
把动能通过发电机转化为电能后、再将电能送回
电网或变成热能散发到空气中。
（动能
电能
电网或热能）
一、城轨制动基础知识
城轨车辆制动模式
常 正常运行下为调解或控制动车列车速度，包括进站停车所 用 实施的制动 制 特点是作用缓和，制动力可连续调节，载荷修正 动 当常用制动力最大时即为常用全制动。
城市轨道交通系统制动概述演示文稿
第十四页，共四十四页。
一.城市轨道交通制动系统的发展
二是以北京、天津为代表的B型车上采用较多的日本 NABCO公司生产的HRDA型制动系统。系统为数字式制动系统。 即常用制动指令采用3根指令线编码，共7级。微机制动控制单元 与气制动控制单元集成在一起，固定于车辆底架下面。由于采用 了流量比例阀进行EP控制，因此气制动控制单元较为简单。在武汉
4．保压制动
保压制动是为防止车辆在停车前的冲动，使车辆平稳停车，通过ECU内部设定的执行
程序来控制。
第一阶段：当列车制动到速度8Km/h，DCU触发保压制动信号，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。
第二阶段：接近停车时（列车速度0.5Km/h），一个小于制动指令（最大制动指令的70%） 的保压制动由ECU开始自动实施，即瞬时地将制动缸压力降低。如果由于故障，ECU未接收到 保压制动触发信号，ECU内部程序将在8Km/h的速度时自行触发。
第九页，共四十四页。
三.制动系统的重要作用
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。
城市轨道交通系统制动概述演示文稿
第一页，共四十四页。
一.城市轨道交通制动系统的发展
二是以北京、天津为代表的B型车上采用较多的日本 NABCO公司生产的HRDA型制动系统。系统为数字式制动系统。 即常用制动指令采用3根指令线编码，共7级。微机制动控制单元 与气制动控制单元集成在一起，固定于车辆底架下面。由于采用 了流量比例阀进行EP控制，因此气制动控制单元较为简单。在武汉
4．保压制动
保压制动是为防止车辆在停车前的冲动，使车辆平稳停车，通过ECU内部设定的执行
程序来控制。
第一阶段：当列车制动到速度8Km/h，DCU触发保压制动信号，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。
第二阶段：接近停车时（列车速度0.5Km/h），一个小于制动指令（最大制动指令的70%） 的保压制动由ECU开始自动实施，即瞬时地将制动缸压力降低。如果由于故障，ECU未接收到 保压制动触发信号，ECU内部程序将在8Km/h的速度时自行触发。
第九页，共四十四页。
三.制动系统的重要作用
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。
城市轨道交通系统制动概述演示文稿
第一页，共四十四页。
《城市轨道交通车辆构造》教学课件 项目6 城轨车辆制动系统
2.2 空气制动系统的工作原理
2〕自动空气制动机
〔1〕工作原理。 自动空气制动机的工作原理如图6-14所示。与其他空气制动机相比，自动空气制动 机增加了三个部件，即在总风缸与制动阀之间增加了给气阀，在每节车辆的制动管与制动 缸之间增加了三通阀和副风缸。其中，给气阀的作用是给制动管定压，即无论总风缸压力 多高，给气阀出口的压力总保持为一个设定值。
① 制动管增压制动、减压缓 解，列车别离时不能自动停车。
② 能实现阶段缓解和阶段制动。
〔2〕 根本特点
④ 制动时，全列车制动缸的压缩 空气都由总风缸供给；缓解时， 各制动缸的压缩空气都需经制动 阀排气口排入大气。因此，前后 车辆的制动一致性较差。
③ 制动力大小由驾驶员将 手柄放置在制动位的时间 长短决定，因此制动控制 不太精确。
任务实施
将全班学生进行分组，每5人为一组，利用本任务学到的知识，具体选定某种类型的城 轨车辆，对其制动系统进行分析，并做成分析报告交给老师。老师根据每组学生的分析报 告进行针对性指导。
参考案例 下面以沈阳地铁1号线车辆为例，认识城轨车辆的制动系统。 沈阳地铁1号线车辆采用的制动系统是德国Knorr公司生产的EP2002型微机控制的模 拟式电空制动系统。该系统具有常用制动、快速制动、停放制动及紧急制动模式。常用制 动和快速制动采用电空混合方式，优先采用电制动。停放制动采取弹簧施加制动和充气缓 解的方式，可以对停放制动进行手动缓解。该制动系统采用单元踏面制动形式，每辆车配 备8套根底制动装置，其中4套带有停放制动功能。 电空制动系统可根据载荷调节制动力的大小，使车辆减速度保持不变，并可以实现防 滑保护及状态监控功能。
1.1 制动的相关概念 2〕缓解
缓解是指对已经施行制动的列车进 行制动解除或减弱的过程。
《城市轨道交通车辆制动》课件—制动的基本概念和制动系统的重要作用
3.了解制动系统应具有的基本要求
1.掌握制动系统的基本概念及重要作用
单元1 城市轨道车辆制动系统概述
2.掌握车辆制动系统的分类及组成
1.1 制动的基本概念和制动系统的重要作用
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。
2．制动作用和缓解作用
制动：人为地制止物体的运动，包括使其减速、阻止其运动或加速运动，均可称之为“制动”缓解：对已经施行制动的物体，解除或减弱其制动作用，均可称之为“缓解”
3.制动的实质：
能量的观点：将列车的动能变成别的能量或转移走。作用力的观点：制动装置产生与列车运行方向相反的力，使列车尽快减速或停车。
二、制动的基本概念和制动系统的制动模式
根据车辆的运行要求，制动系统采用以下几种制动模式：
正常运行下为调解或控制动车列车速度，包括进站停车所实施的制动，特点是作用缓和与制动力的可以连续调节，制动过程中能够根据车辆载荷自动调整制动力，当常用制动力最大时即为常用全制动。
1．常用制动
紧急情况下为使列车尽快停止而施行的制动，特点是作用比较迅速，而且将列车制动能力全部使用，通过故障导致安全的设计原则为“失电制动，得电缓解”的紧急空气制动系统。紧急制动是在列车遇到紧急情况或发生其他意外情况时，为使列车尽快停车而实施的制动。其制动力与快速制动相同。紧急制动时考虑了脱弓、断钩、断电等故障情况，故只采用空气制动，而且停车前不可缓解，在尽可能减小冲动的情况下不对冲动进行具体限制。
1.掌握制动系统的基本概念及重要作用
单元1 城市轨道车辆制动系统概述
2.掌握车辆制动系统的分类及组成
1.1 制动的基本概念和制动系统的重要作用
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。
2．制动作用和缓解作用
制动：人为地制止物体的运动，包括使其减速、阻止其运动或加速运动，均可称之为“制动”缓解：对已经施行制动的物体，解除或减弱其制动作用，均可称之为“缓解”
3.制动的实质：
能量的观点：将列车的动能变成别的能量或转移走。作用力的观点：制动装置产生与列车运行方向相反的力，使列车尽快减速或停车。
二、制动的基本概念和制动系统的制动模式
根据车辆的运行要求，制动系统采用以下几种制动模式：
正常运行下为调解或控制动车列车速度，包括进站停车所实施的制动，特点是作用缓和与制动力的可以连续调节，制动过程中能够根据车辆载荷自动调整制动力，当常用制动力最大时即为常用全制动。
1．常用制动
紧急情况下为使列车尽快停止而施行的制动，特点是作用比较迅速，而且将列车制动能力全部使用，通过故障导致安全的设计原则为“失电制动，得电缓解”的紧急空气制动系统。紧急制动是在列车遇到紧急情况或发生其他意外情况时，为使列车尽快停车而实施的制动。其制动力与快速制动相同。紧急制动时考虑了脱弓、断钩、断电等故障情况，故只采用空气制动，而且停车前不可缓解，在尽可能减小冲动的情况下不对冲动进行具体限制。