城市軌道交通主令電器

1、車輛電氣,主令電器,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

2、,,,,,,,,,,,,,,,PIS,,Batt.,蓄電池控制,BCU,制動控制單元,BC,列車總線,EDCU,電子門控制單元,I/O,標準功能I/O 單元,DDIO,司機臺 I/O 單元輸出,ComC 通訊控制器,,ACC,空調控制單元,ATO,列車自動運行,ATP,列車自動保護,ATC,列車自動控制 (= ATO+ATP),AUX,輔助逆變器控制單元,DCU,牽引控制單元,,PIS,乘客信息系統(tǒng),TBC,牽引制動控制器,T

3、CC,列車控制和通訊,WTB,列車總線 (冗余),MVB,多功能車輛總線,VTCU,車輛列車控制單元,MMI,人機接口,,,,ComC,,,AUX,RS 422,連續(xù)接口,,,常規(guī)列車鏈,,ACC,,ACC,,,,,ACC,,Batt.,,,,,,,,EDCU,10,,,,I/O,,,,,,,,,,,,,,,,ATC,,EDCU,10,,,,I/O,,,,EDCU,10,,,,I/O,,,,BC,,,,一、司控器二、按鈕和旋鈕三

4、、行程開關四、接近開關,1.作用,2.技術參數(shù)3.結構,4.工作原理,5.維修策略6.案例分析,一、司控器,1.作用,主控制器安裝于列車司機室駕駛臺上，用來操作車輛的運行,西門子&龐巴迪車型司控器外觀圖,ALSTOM車型司控器外觀圖,2.技術參數(shù),3.結構,西門子&龐巴迪車型司控器結構圖,西門子&龐巴迪車型司控器凸輪+微動開關圖,ALSTOM車型司控器凸輪圖和邏輯圖,西門子&龐巴迪車型司控器各

5、檔位定義,ALSTOM車型司控器各檔位定義,4.工作原理,5.維修策略,6.案例分析,6.1故障介紹,上海地鐵部分ALSTOM型電動列車在運營中曾發(fā)生因主控制器故障導致74號列車線（非限速5公里）不得電，引起列車5km/h限速。,,6.2故障分析,通常列車5公里限速信號線為高電平，一旦該信號線失電的話，列車將執(zhí)行5公里限速指令，無法正常運行。 經過現(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)，列車限速信號線失電是由于微動開關未有效動作引起。,6.3解決措施

6、,外圍電路整改,在司機室增加一個旋鈕旁路開關，當再次發(fā)生上述故障時，司機將主控制器選擇“手動”位，啟用該旁路，74號列車線將由CM信號通過該旁路開關得電，列車將能夠正常運營。,二極管的作用,沒有二極管的簡化圖,1）當受控端司機在正常ATO駕駛模式下誤操作啟用了該旁路開關，此時“手動”位信號將通過本端得“非5km/h限速”列車線（司機室激活后除洗車模式外常有電）由藍色路徑得電。這樣會使得列車的ATO模式和CM模式均得電，列車MPU同時受到

7、兩種駕駛模式信號產生矛盾，DDU右上的模式選擇將顯示“？”,2）當非受控端司機室的該旁路被誤觸發(fā)，受控端司機室激活后“非5km/h限速”列車線得電通過綠色路徑使得受控端的“列車向后”列車線得電。此時司機將正常動車時，“列車向前”和“列車向后”列車線均得電，全列車的牽引控制單元將同時收到“向前”、“向后”兩個指令，此時司機推手柄所有牽引將會禁止牽引并在DDU上顯示整列車牽引故障,6.4效果檢查,,改造后，曾發(fā)生5Km/h限速情況或列車無任

8、何其它故障但無法牽引故障，及時啟用圖示開關，使列車正常運行至終點退出運營。,二、按鈕和旋鈕,1.作用,2.技術參數(shù)3.工作結構4.工作原理,5.安裝簡介,6.安裝附件7.常見故障8.選用條件,1.作用,在地鐵車輛上，旋鈕和按鈕主要位于司機室設備和主駕駛臺上，一些主要指令諸如受電弓升起降落、高速開關分斷和閉合、車門的開關等都是通過旋鈕和按鈕進行實現(xiàn)。,1）按鈕，是一種常用的控制電器元件，常用來接通或斷開‘控制電路’（其中電

9、流很?。?，從而達到控制電動機或其他電氣設備運行目的的一種開關。,2）旋鈕，通過旋轉操作的部分,以此啟動并操縱或控制電氣設備運行的一種開關。,2.技術資料,3.結構,4.工作原理,,,1）兩位按鈕開關,初始位為OFF位，按住該按鈕，變?yōu)镺N位。松開，又回復到OFF位。ON位無法自保持。,2）兩位蘑菇按鈕開關,,初始位為ON位，拍下后，變?yōu)镺FF位。逆時針旋轉按鈕上面的蘑菇頭，回復到ON位。ON位和OFF位均能自保持。,3）兩位按鈕開關,與

10、1）唯一的不同就是，它比1）多一對開關觸點，這里分別用13－14和21－22表示。圖標中虛線A和實線B表示開關在初始位時A和B對應的觸點21－22和13－14分別為常開和常閉。我們所說的初始位通常是指旋鈕開關在中間位置，若左旋，則觸點21－22和13－14變?yōu)镺N和OFF。再右旋，又回復到初始狀態(tài),4）三位按鈕開關,虛線A，實線B，和虛線C分別表示左旋，中間位（或稱為0位），和右旋。左旋則觸點23－24閉合（即ON），右旋則觸點13－1

11、4閉合。通常開關位于中間位，左旋和右旋均不能自保持，松手后自動回復到中間位。,5）三位鑰匙開關,基本和4）一樣，只不過它是插鑰匙的。鑰匙只能在0位插拔。,6）標準旋鈕開關,二位旋鈕開關旋轉動作角度,自鎖二位旋鈕開關“C”位為基本位，自復二位旋鈕開關“A”位為基本位。,三位旋鈕開關旋轉動作角度,7）自定義接點圖旋鈕開關,5安裝簡介,6.安裝附件,7.常見故障,1）按鈕內指示燈燈泡損壞2）觸點接觸不良3）開關無法復位4）接線錯誤

12、,8.選用條件,1）滿足控制電路控制要求（額定工作電壓、電流等）,2）滿足控制電路安全要求和防護等級（有良好的絕緣性能和接地性能）,3）滿足控制電路顏色標記及組合原則,三、行程開關,1.作用2.技術參數(shù)3.結構4.工作原理5.應用介紹,1.作用限位開關（位置開關或行程開關）是一種利用生產機械的控制運動的部件的碰撞來發(fā)出控制指令的主令電器，用于控制生產機械的運動方向、速度、行程或位置的一種自動控制器件地鐵車輛上應用也

13、較為廣泛，諸如車門關閉、安全門鎖閉、設備柜照明燈的控制等。,2.技術參數(shù),3.結構,行程開關基本結構主要是由滾輪、撞桿（操作機構）、觸頭系統(tǒng)（微動開關）、接線端子、傳動部分和殼體等組成,4.工作原理當行程開關動作時，撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿，撞桿轉向，帶動凸輪轉動，頂下推桿，同時帶動微動開關中的吸合彈簧使其受力，從而讓觸頭迅速動作。,5.應用介紹,1）列車安全門鎖閉通過一副行程開關來監(jiān)控列車安全門的狀態(tài)，如果安全未鎖閉的話，列車將無

14、法牽引，達到安全保障。,2）列車車門行程開關通過將車門關閉行程開關串入列車車門安全回路來保證列車車門安全關閉。,四、接近開關,1.作用2.結構和分類3.工作原理4.主要應用5.選用原則,1.作用,一種用于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中以實現(xiàn)檢測、控制并與輸出環(huán)節(jié)全盤無觸點化的新型開關元件。當開關接近某一物體時，即發(fā)出控制信號。,接近開關又稱無觸點行程開關，它除可以完成行程控制和限位保護外，還是一種非接觸型的檢測裝置，用作檢測零件

15、尺寸和測速等，也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動銜接等。,當有物體移向接近開關，并接近到一定距離時，位移傳感器才有“感知”，開關才會動作。通常把這個距離叫“檢出距離”。不同的接近開關檢出距離也不同。,2.結構和分類,接近開關由感應頭、振蕩器、放大器和外殼組成。當運動部件與接近開關的感應頭接近時，就會輸出一個電信號。按其工作原理可分為：1）無源2）渦流3）電容4）霍爾5）光電6）熱釋放7）其他,3.

16、工作原理,1）無源式接近開關 這種開關不需要電源，通過磁力感應控制開關的閉合狀態(tài)。當磁 或者鐵質觸發(fā)器靠近開關磁場時，和開關內部磁力作用控制閉合。特點：不需要電源，非接觸式，免維護，環(huán)保。2）渦流式接近開關 這種開關有時也叫電感式接近開關。它是利用導電物體在接近這個能產生電磁場接近開關時，使物體內部產生渦流。這個渦流反作用到接近開關，使開關內部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無導電物體移近，進而控制開關的通

17、或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電體。,3）電容式接近開關 這種開關的測量通常是構成電容器的一個極板，而另一個極板是開關的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。當有物體移向接近開關時，不論它是否為導體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關的接通或斷開。這種接近開關檢測的對象，不限于導體，可以絕緣的液體或粉狀物等

18、。4）霍爾接近開關 霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關，叫做霍爾開關。當磁性物件移近霍爾開關時，開關檢測面上的霍爾元件因產生霍爾效應而使開關內部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關的通或斷。這種接近開關的檢測對象必須是磁性物體。,5）光電式接近開關 利用光電效應做成的開關叫光電開關。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內。當有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收

19、到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。熱釋電式接近開關 用能感知溫度變化的元件做成的開關叫熱釋電式接近開關。這種開關是將熱釋電器件安裝在開關的檢測面上，當有與環(huán)境溫度不同的物體接近時，熱釋電器件的輸出便變化，由此便可檢測出有物體接近。,7）其他接近開關 當觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時，接近到的波的頻率會發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用

20、多普勒效應可制成超聲波接近開關、微波接近開關等。當有物體移近時，接近開關接收到的反射信號會產生多普勒頻移，由此可以識別出有無物體接近。,4.主要應用,接近開關在航空、航天技術以及工業(yè)生產中都有廣泛的應用。在日常生活中，如賓館、飯店、車庫的自動門，自動熱風機上都有應用。在安全防盜方面，如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地，通常都裝有由各種接近開關組成的防盜裝置。在測量技術中，如長度，位置的測量；在控制技術中，如位移、速度、加速度的測

21、量和控制，也都使用著大量的接近開關。,5.選用原則,在一般的工業(yè)生產場所，通常都選用渦流式接近開關和電容式接近開關。因為這兩種接近開關對環(huán)境的要求條件較低。 當被測對象是導電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時，一般都選用渦流式接近開關，因為它的響應頻率高、抗環(huán)境干擾性能好、應用范圍廣、價格較低。 若所測對象是非金屬（或金屬）、液位高度、粉狀物高度、塑料、煙草等。則應選用電容式接近開關。這種開關的響應頻率低，但穩(wěn)

22、定性好。安裝時應考慮環(huán)境因素的影響。,若被測物為導磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運動的物體而把磁鋼埋在被測物體內時，應選用霍爾接近開關，它的價格最低。 　　在環(huán)境條件比較好、無粉塵污染的場合，可采用光電接近開關。光電接近開關工作時對被測對象幾乎無任何影響。因此，在要求較高的傳真機上，在煙草機械上都被廣泛地使用。 在防盜系統(tǒng)中，自動門通常使用熱釋電接近開關、超聲波接近開關、微波接近開關。有時為了提高識別的可靠性，上述幾種接近開