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1、广州华夏职业学院教案首页广州华夏职业学院教案首页授课题目授课题目单元 4 城市轨道交通车辆 4.3 城市轨道交通车辆的电气组 成部分授课时间授课时间第第 1111 周周 星期星期 3 3 第第 1,21,2 节节授课班级授课班级14 城轨 3 课课 次次第第 1111 次课次课教学方法教学方法讲授讲授课课 时时 2 2 学时学时授课方式授课方式理论课理论课 实验课实验课 讨论课讨论课习题课习题课 其其 他他教教 具具多媒体多媒体教学目的教学目的了解城市轨道交通车列车控制和诊断系统及乘客信息系统掌握车辆电气牵引系统掌握城市轨道交通车辆的辅助供电系统教学重点教学重点车辆电气牵引系统教学难点教学难点
2、车辆电气牵引系统课后作业课后作业与思考题与思考题P112 三3教学后记教学后记广州华夏职业学院教案纸广州华夏职业学院教案纸4.3 城市轨道交通车辆的电气组成部分一、复习提问一、复习提问城市轨道交通车辆的机械组成部分城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构2、讲授新课讲授新课电气部分：电力牵引系统辅助供电系统列车控制和故障诊断系统乘客信息系统（一）车辆电气牵引系统电气牵引系统：受流器：集电靴主要应用于第三轨方式供电的线路。受电弓主要应用于以接触网方式供电的线路。受电弓从结构 上可分为单臂型和双臂型两种形式，在驱动上可分为气动型及电动型 .各种电气牵引设备及其电路控制电路车间电源车间电源是列车辅助
3、的受流设备，主要应用于列车在检修库内整车调试或部分设备需有电检查时使用。车间电源与列车主受流设备之间是相互联锁的，不能同时向列车供电。车间电源只向列车辅助系统供电，车间电源系统由电源插座盖、电源插座、熔断器、接触器及隔离二极管组成 （2）电气牵引设备及其控制电路A、直流电气牵引系统直流电动机：调速性能适合于牵引的要求。车辆起动时需要很大的牵引力，以获得必要的加速度；随着车速的提高牵引力相应减小，其变化范围相当大，直流电动机的性能完全能够满足这样的要求。缺点：结构复杂、体积大、价格高。关键部分的换向器和电刷装置，易损伤，需要定期维修。这是直流电动机的最大缺点。（1）变阻控制调速原理：车辆起动时，
4、为保持稳定的起动电流，要求加在电动机两端的电压要随着转速的提高而从小变大，逐渐增加。控制的方法是用电阻器与电动机串联，通过改变电阻器的阻值来调节电动机的端电压，从而达到调速的目的。变阻控制的缺点： a、电阻器的调节是分级的，因此调速过程不能做到非常稳定b、电阻器的调节要使用一定数量的接触器，这些接触器需要定期维修保养。c、电阻器中不可避免的损耗不少电能，而且还要采取措施，为电阻器散热。利用大功率晶闸管的开关特性，与换流电路组成直流斩波器，相当于一个大功率的直流开关，其工作频率可以达到数百赫兹。直流斩波器将直流电源劈成一个一个矩形波，变为一系列的脉冲。利用直流斩波器与牵引电动机串联，接到牵引线网
5、的电源上时，斩波器按一定的频率开通和关闭，加在电动机两端的电压便是一系列的脉冲电压，其幅值等于电源电压的幅值，而平均值则取决于斩波器的导通比。所以只要改变斩波器的导通比，便可以很方便的调节电动机的平均电压，从而达到调速的目的。优点：调速过程平滑；避免电能的损耗；直流斩波器为一静止装置，工作可靠，维修工作量小，使用寿命长；B、交流电气牵引系统交流电动机优点：结构简单、工作可靠、使用寿命长；与同样功率的直流电动机相比，体积小、重量轻、价格便宜。缺点：调速性能差，在固定的频率下，其转速的变化范围仅百分之几，难以满足牵引要求。性能优良的大功率半导体元件，如门极可关断晶闸管（GTO）和绝缘栅极双极型晶体
6、管 IGBT）的出现，以及逆变技术的发展，使得大功率的变压变频逆变器（VVVF）完全能满足交流调速的要求。工作原理：线网的直流电源通过逆变器变为三相交流电，其电压幅值和工作频率按照牵引的要求而自动调节。交流调速还可以方便的实现再生制动。（2）辅助供电系统辅助逆变器充电器蓄电池对象：空调及牵引等系统设备、空气压缩机电机、照明（采用交流电源）、乘客信息系统、列车控制系统、车辆及其子系统控制系统、电动车门驱动装置、蓄电池充电器、照明（采用直流电源）等 .（3）列车控制和诊断系统采用微机进行自动控制使用微机控制设备的监控和诊断系统现代化的城市轨道交通车辆，列车、车辆及车辆主要系统都采用微机进行自动控制
7、。微机控制系统还有自我监控和诊断功能，能够对列车主要设备的运行状态和故障自动进行信息采集、记录和显示。使用微机控制设备的监控和诊断系统，还能够用手提数据收集器通过列车上的 USB 维修接口来收集所有的各种有关数据。同时也能在各系统微处理器的本地维修接口收集到相关数据。所收集的数据的种类和精确度能满足维修和分析故障的需要。(4）乘客信息系统列车运行信息安全信息其他公共信息城市轨道交通车辆乘客信息系统向乘客提供列车运行信息、安全信息和其它公共信息，如列车的终点站、停车车站、换乘信息等；在列车发生故障或事故时，向乘客提供回避危险的指挥、指导信息等。乘客信息系统包括广播、列车运行线路电子显示图、LED 显示器、VCD 显示器，以及各种文字、图示固定信息。向乘客播报和显示的各种形式的信息应简洁、明了，还要正确并同步，避免对乘客产生误导。三、课堂练习三、课堂练习书 P112 三3四、课堂小结四、课堂小结掌握城市轨道交通车辆电气牵引系统。
