Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,*,10/25/2024,1,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,2,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,制动控制系统分类,空气制动控制系统（空气制动机）,以压力空气作为制动信号传递和制动力控制介质的制动控制系统；,电气指令制动控制系统,以电气信号来传递制动信号的制动系统1.空气制动机,(1)直通空气制动机,特点：a.列车管增压，制动；列车管减压，缓解列车管断裂（列 车分离）失去制动力b.制动力控制不够精确c.可实现阶段制动和阶段缓解d.同时性差，纵向冲动大3,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,(2)自动空气制动机原理,特点：a.列车管减压，制动；列车管增压，缓解。
列 车分离自动制动b.制动与缓解一致性较好c.有阶段制动和一次缓解4,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,(3)直通自动空气制动机,特点：a.具有阶段制动和阶段缓解，列车管充至定压制动缸才能完全缓解b.具有制动力不衰减性5,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,2.电气指令式制动控制系统,分类：传递方式分：数字指令式,模拟指令式,控制方式分：电磁空气制动机,气压控制型电气指令式制动控制系统,电气控制型电气指令式制动控制系统,空气制动控制方式分：自动式,直通式,(1)电磁空气制动机,a.自动式,6,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,b.直通式,7,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,(2)气压控制型电气指令式制动控制系统,a.气压切换型,8,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,b.气压计算型,9,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,(2)电气控制型电气指令式制动控制系统,a.数字指令式,b.模拟指令式,10,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,11,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,二.国外高速及城市轨道制动控制系统简介,日本新干线电动车组制动控制系统,(1)控制方式：,a.常用制动、紧急制动采用速度粘着,模式控制。
300系、500系、E1系常用,制动指令线为7线制，常时失电；E2,系为一线制（光纤）紧急制动指令,线仅一根，常时得电制动作用方式为连续控制的电空联合制动b.非常制动 制动指令线为往返线（开关线和指令线），常时得电300系、500系、E2系为单级增压的纯空气制动；E1系纯空气单级制动c.备用制动为常时失电的分级电空制动12,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,(2)动车、拖车间的制动力分配,a.均衡制动控制 动车、拖车各自承担所需制动力b.滞后充气制动控制 充分利用动力制动能力13,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,三.国内地铁制动系统发展,1.SD型制动系统,14,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,2.北京地铁引进的模拟式制动系统,15,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,16,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,3.一、二号线制动控制系统,17,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,18,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,19,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,5.广州三号线制动控制系统,20,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,21,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,四.国内部分新型制动控制系统,(一)先锋号制动控制系统,1.系统 组成及工作原理,先锋号电动车组制动系统按系统组成可分为制动控制系统和基础制动装置两大部分。
制动控制系统由主副两套系统组成，主控制系统采用MDB-1型（暂名）微机控制模拟式直通电空制动(具有与动力制动配合功能)系统；备用制动系统采用F8型自动空气制动系统，以热备的方式作为主系统故障时的制动控制系统1.l制动工况,常用制动,列车正常调速或进站所采用的工况主制动控制系统实施再生制动与空气制动联合控制模式，自动实现充分利用再生制动能力和冲动限制功能；备用制动为纯空气制动22,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,l,紧急制动,列车在紧急情况下实施的制动工况主控制系统自动控制再生制动达到最大值，同时控制空气制动补足制动力不足部分备用制动控制制动缸压力达480kPal,非常制动,列车在非正常情况下，自动或人工控制实施的纯空气制动两种制动控制系统均控制制动缸压力达到480kPa，但两者控制的途径不同主制动控制系统的灵敏度远高于备用制动控制系统，空走时间较短23,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,1.2 MDB-1型微机控制模拟式直通电空制动系统,该系统主要有制动信号发生与传输部分，微机制动控制单元（以下简称MBCU），气制动控制单元（以下简称PBCU）等部分组成1.2.1 制动信号发生与传输部分,制动信号发生与传输部分用来产生制动信号并将信号传递至各车辆相应的制动部件，见图所示。
主要由下列部件组成：,1.2.1.1 司机控制器,主制动控制系统与备用制动控制系统共用同一个制动控制器在司机控制下产生常用或紧急制动信号主制动控制系统的信号为015V模拟信号；备用制动为列车管压力变化信号该司机控制器由天津机车车辆机械厂与上海铁道大学制动中心联合研制24,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,制动控制器外型图,25,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,制动控制器原理,26,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,1.2.1.2 操纵台控制开关,非常制动开关,用于产生非常制动信号；主副制动控制系统共用强迫缓解选择开关,在实施了非常制动约90秒后，可通过此按钮使列车强行缓解空/电转换选择开关,用于选择制动控制系统电”为主制动控制系统；“空”为备用制动控制系统停放制动选择开关,用于控制列车施行停放制动27,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,司机台布置,28,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,1.2.1.3 调制器及逻辑控制器,调制器由电源板及脉宽调制(PWM)板等组成电源板用来提供司机室内制动系统所需的除DC110V以外的所有电源PWM板用来将司机 (制动)控制器或ATP产生的模拟量信号转换 成PWM信号。
逻辑控制器由数个继电器组 成，主要用来进行一些逻辑联锁功能的控制1.2.1.4 制动控制线,贯穿全列车的制动控制线有16根，另有2根牵引与制动连锁线，共计18根线说明如下：,29,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,PWM信号线（4根）,传递直通电空制动的常用制动、紧急制动和缓解指令为提高指令传输的可靠性，调制器内设置了两套PWM调制电路，每套调制电路用一对双绞屏蔽线传递PWM信号运行/制动状态线（1根）,传递运行或制动的状态信号为DC110V信号线，低电平时表示运行状态，高电平表示制动状态紧急制动状态线（1根）,传递紧急制动信号，为DC110V信号线，高电平表示紧急制动状态30,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,非常制动信号线（2根）,两根线组成了一个常带电的回路（DC110V）在开关线上串有司机室非常制动开关、ATP非常制动开关、各车辆车长阀开关和头尾车总风压力开关各车辆的非常制动电磁阀并联在非常制动信号线的回路上直通/自动制动转换信号线（1根）,为常带电的DC110V信号线各车辆的直通/自动制动切换电磁阀并联在该信号线上高电平时电磁阀切换成直通电空制动控制工况；低电平时则切换成自动空气制动控制工况。
速度切换信号线（1根）,为DC110V信号线，速度大于180km/h时为高电平31,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,强迫缓解信号线（1根）,各车辆的强迫缓解电磁阀并联其上为DC110V信号线高电平时产生强迫缓解，同时切断产生非常制动的空气通路停放制动信号线（1根）,各车辆的停放制动电磁阀并联其上，为DC110V信号线高电平时实施停放制动注：正常情况下停放制动在总风压力接近零时，自动实现停放制动；反之，当总风压力大于一定值时，自动缓解停放制动当司机认为必要时，无论总风压力多少，都可通过本信号线实施停放制动制动缸压力信号线（2根）,两根线组成一个常带电的DC110V直流回路在信号线上串接了各车辆的制动缸压力开关和停放制动压力开关当制动缸有压力或停放制动缸无压力时，相应的压力开关断开；反之，则压力开关闭合通过牵引控制单元等检测回路上的电平，即可判断列车是否有车辆处于制动状态，从而进行连锁控制DC110V地线（1根）,所有DC110V信号线都采用此公共地线备用线（3根）,贯穿全列车，并接于各车辆的MBCU32,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,除上述18根贯通线外，还有下列3根局部的信号线：,头车信号线（1根）,从头、尾车的司机室DC110V电源处引出一根信号线至各自车的微机制动控制单元，用以区别该车是头车还是尾车。
微机控制单元间通信线（2根）,在两辆动车和一辆拖车组成的一个单元内，动车与拖车的微机控制单元间有2根通信线用以传递再生制动等信息1.2.2 微机制动控制单元(MBCU),微机制动控制单元是各车辆,制动控制系统的关键部件其硬件,系统如图所示33,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,MPC总线,24V+,24V-,15V+,15V-,110V+,110V-,+5V,GND,+12V,-24V,MBCU的硬件系统,防滑器,通信板,PWM解调板,CPU板,输入输出板,MPC总线,网卡,电源一,电源二,AD/DA板,34,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,微机制动控制单元的主要作用如下：,接受制动信号发生与传输部分发出的常用制动和紧急制动指令信息；,根据列车运行速度及车辆载重将制动指令转换成所需要的制动力值；,按再生制动优先的原则，进行空气制动的协调配合即：空气制动力值=所需制动力值再生制动力值；,常用制动时，控制制动力的变化速度，使乘客乘座舒适与防滑器通讯，并将防滑器状态及故障信息向列车计算机网络报告；,自动检测车辆制动系统状态，并将结果向列车计算机网络报告；自动检测和显示故障信息并进行故障应急处理。
35,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,1.2.3 气制动控制单元(PBCU),PBCU用来将空气制动的电信号转化为相应的制动缸压力由气动阀、压力传感器等气动元件组成其中制动电磁阀、缓解电磁阀和容积风缸压力传感器与微机制动控制单元构成电空闭环控制系统（EP单元）常用与紧急制动指令由该系统转换成空气压力信号这个信号经中继阀流量放大后变成制动缸压力调压阀1、调压阀2、速度切换电磁阀和非常制动电磁阀在非常制动工况时发生作用，产生非常制动空气压力信号，该信号同样通过中继阀流量放大后使制动缸产生非常制动时的压力值空重车压力传感器将空气弹簧压力信号转变为相应的电信号，送至微机制动控制单元进行空重车调整制动缸压力传感器把制动缸的压力信号变为相应的电信号后，通过微机制动控制单元向列车计算机网络报告36,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,PBCU外型图,37,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,气制动控制单元,38,城轨及高速动车组制动控制系统介绍,停放制动电磁阀用来控制停放制动缸内的压力当微机制动控制单元发现电空直通空气制动系统发生故障时，通过直通/自动转换电磁阀将本车的制动系统切换到备用制动系统必要时，司机可操纵司机室内的直通/自动转换开关，使全列车的制动系统都切换到备用制动系统，即自动空气制动系统。
1.3 备用制动控制系统,备用制动控制系统为自动空气制动系统，该系统在司机室的组成如图8所示，司机通过操纵司机控制器使均。