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1、1第六章第六章 动车组空调系统的运行控制动车组空调系统的运行控制 8/27/20242第一节第一节 空调系统的自动控制原理空调系统的自动控制原理 控制系统组成（虚线内为控制模块）控制系统组成（虚线内为控制模块）6-1 6-1 空调系统的自动控制原理空调系统的自动控制原理8/27/20243第二节第二节 客车空调系统的基本电气控制原则客车空调系统的基本电气控制原则 电气控制系统的作用电气控制系统的作用： 控控制制各各系系统统的的电电器器设设备备，按按给给定定的的方方案案协协调调地地工工作作，使使车车内内空空气气参参数数满满足足设设计计的的要要求求，同同时时对对各各系系统统进进自动保护自动保护和和
2、故障显示故障显示。6-2 6-2 空调系统基本电气控制原则空调系统基本电气控制原则8/27/20244一、运行控制原则一、运行控制原则 通风与制冷及采暖联锁；通风与制冷及采暖联锁；冷凝风机与压缩机联锁；冷凝风机与压缩机联锁；制冷与采暖互锁；制冷与采暖互锁；控制通风机低速与高速运行的电路互锁；控制通风机低速与高速运行的电路互锁；在在每每台台压压缩缩机机的的控控制制电电路路中中均均设设有有时时间间继继电电器器，控控制制每每台台压压缩缩机机在在冷冷凝凝风风机机起起动动后后延延时时起起动动，并并使使多多台台压压缩缩机机间间隔隔顺序起动；顺序起动；在控制电路中设有转换断电器，使两台压缩机在单机工作在控制
3、电路中设有转换断电器，使两台压缩机在单机工作时轮流工作；时轮流工作；不同的车型应安装不同数量、不同制冷量的空调机组，同不同的车型应安装不同数量、不同制冷量的空调机组，同 样也应配有不同型式的电气控制系统。样也应配有不同型式的电气控制系统。6-2 6-2 空调系统基本电气控制原则空调系统基本电气控制原则8/27/20245二、常见保护二、常见保护主电路过、欠压保护主电路过、欠压保护 压缩机低温、低吸气压、高排气压、过流保护压缩机低温、低吸气压、高排气压、过流保护电加热器过热保护电加热器过热保护（温度继电器、熔丝式温度保护熔断器）（温度继电器、熔丝式温度保护熔断器）故障显示故障显示6-2 6-2
4、空调系统基本电气控制原则空调系统基本电气控制原则8/27/20246第三节第三节 CRH2动车组空调控制系统动车组空调控制系统 一、一、 系统组成系统组成CRH2动动车车组组空空调调系系统统的的控控制制由由温温度度传传感感器器、变变频频装装置置、空调显示设定器空调显示设定器共同完成。共同完成。在在客客室室车车厢厢内内布布置置有有两两个个温温度度传传感感器器，通通过过温温度度传传感感器器检检测测的的温温度度平平均均后后得得到到的的车车厢厢内内温温度度，并并传传送送给给变变频频装装置置，变变频频装装置置经经过过与与显显示示设设定定器器设设定定的的运运行行模模式式下下的的标标准准温温度度进进行行比比
5、较较，决决定定相相关关装装置置、设设备备及及元元器器件件的的的的开开/关关控控制和运行频率制和运行频率。6-3 CRH2动车组空调控制系统动车组空调控制系统8/27/20247空调机组控制原理图空调机组控制原理图 6-3 CRH2动车组空调控制系统动车组空调控制系统V8/27/20248二、主要控制装置二、主要控制装置（一）变频装置一）变频装置变频装置内置于变频装置内置于空调机组空调机组；组组成成：由由变变频频器器、电电容容器器、交交流流电电抗抗器器、直直流流电电抗抗器器、限限流流电电阻阻器器和和接接触触器器构构成成。变变频频器器包包括括空空调调装装置置用用的的1个个斩斩波波器电路和器电路和2
6、个变频器电路。个变频器电路。功功能能：经经过过将将显显示示设设定定器器的的温温度度设设定定值值与与温温度度传传感感器器的的检检测测值值进进行行比比较较，发发出出控控制制指指令令，对对空空调调机机组组的的压压缩缩机机、室室内外风机、电加热器内外风机、电加热器等设备的等设备的通断通断与与运行频率运行频率进行控制。进行控制。6-3 CRH2动车组空调控制系统动车组空调控制系统8/27/202410（二）空调显示设定器二）空调显示设定器6-3 CRH2动车组空调控制系统动车组空调控制系统每辆车服务配电盘内设置一台空调显示设定器，进行与空每辆车服务配电盘内设置一台空调显示设定器，进行与空调系统相关的各种
7、设定（空调模式设定、温度设定）。调系统相关的各种设定（空调模式设定、温度设定）。显示设定器操作面板显示设定器操作面板 8/27/202411空调显示设定器设置空调显示设定器设置“通常模式通常模式”与与“维护模式维护模式”两种操作两种操作模式。两种模式的切换通过面板上的模式。两种模式的切换通过面板上的“维护模式维护模式”按钮进行。按钮进行。“通常模式通常模式”为由乘务员操作的模式，可进行空调系统状态为由乘务员操作的模式，可进行空调系统状态的设定与温度设定。的设定与温度设定。“维护模式维护模式”为由维修人员操作的模式，为由维修人员操作的模式，在该模式下可通过在该模式下可通过CH 与与DATA 显示
8、读取各种信息。显示读取各种信息。在在进进行行与与空空调调相相关关的的各各种种设设定定(空空调调模模式式设设定定、温温度度设设定定)时时，遵遵循循后后设设定定优优先先的的原原则则，即即优优先先采采用用来来自自车车上上监监视视装装置置信信息息以及空调显示设定器本身设定的指令中后设定的指令。以及空调显示设定器本身设定的指令中后设定的指令。 6-3 CRH2动车组空调控制系统动车组空调控制系统8/27/202412功能：功能： 空调显示设定器显示来自车上监控装置的信息以及空空调显示设定器显示来自车上监控装置的信息以及空调显示设定器本身的设定值。同时，空调显示设定器还显调显示设定器本身的设定值。同时，空
9、调显示设定器还显示从变频装置传来的状态信息，并将信息传送到车上监控示从变频装置传来的状态信息，并将信息传送到车上监控装置。可见，空调显示设定器起到了在车上监控装置与变装置。可见，空调显示设定器起到了在车上监控装置与变频装置之间频装置之间传输数据的作用传输数据的作用。6-3 CRH2动车组空调控制系统动车组空调控制系统8/27/202413DC100V(电源电源)3A1.25mm2以上以上空调显示设定器空调显示设定器1.25mm2以上以上GS变频装置变频装置变频装置变频装置No.2空调装置空调装置传输：双芯屏蔽线传输：双芯屏蔽线(0.75mm2)2变频装置变频装置变频装置变频装置No.1空调装置
10、空调装置传输：双芯屏蔽线传输：双芯屏蔽线(0.75mm2)2车上监控装置车上监控装置（终端装置）（终端装置）车上监控装置车上监控装置（中央装置）（中央装置）传输：双芯屏蔽线（传输：双芯屏蔽线（0.75mm2）2无接点信号：双芯屏蔽线（无接点信号：双芯屏蔽线（0.75 mm2）控制系统关系图控制系统关系图6-3 CRH2动车组空调控制系统动车组空调控制系统8/27/202414三、运行控制内容三、运行控制内容（一）一）制冷运行控制制冷运行控制（二）（二）制热运行控制制热运行控制（三）（三）换气运行控制换气运行控制6-3 CRH2动车组空调控制系统动车组空调控制系统8/27/2024182 2、制
11、冷运行控制原则、制冷运行控制原则（1 1）运行方式的选择）运行方式的选择（2 2）补充模式）补充模式 自动减半制冷自动减半制冷 强制减半制冷强制减半制冷 传输故障传输故障（3 3）压缩机交替运行）压缩机交替运行（4 4）运行方式转换限制）运行方式转换限制（5 5）压缩机运行限制）压缩机运行限制3 3、制冷运行中的保护动作、制冷运行中的保护动作8/27/2024222、制热运行控制原则、制热运行控制原则（1）运行方式的选择）运行方式的选择（2）补充模式）补充模式自动减半制热自动减半制热强制减半制热强制减半制热传输异常传输异常加热器交替运行加热器交替运行（3）加热器运行的限制条件）加热器运行的限制
12、条件3、制热运行中的保护动作、制热运行中的保护动作8/27/202425一、司机室空调系统一、司机室空调系统 1、总体布置、总体布置 CRH2动车组原型车：日本川崎动车组动车组原型车：日本川崎动车组E2-1000； E2-1000的司机的司机室空调系统与以前的车型相比，考虑到维护周期，室内机更换了鼓室空调系统与以前的车型相比，考虑到维护周期，室内机更换了鼓风机电机和膨胀阀，电源箱内采用了改良版的变频器。风机电机和膨胀阀，电源箱内采用了改良版的变频器。 司机室空调系统采用司机室空调系统采用分体式结构分体式结构(变频式变频式)。 2、主要技术参数、主要技术参数 冷气能力：冷气能力：7.1kw 暖气
13、能力：暖气能力：2kw/台以上台以上 循环风量：冷气时为循环风量：冷气时为5.5m3/min以上以上 暖气时为暖气时为2.0m3/min以上以上 其它其它 夏季：在气温为夏季：在气温为33、湿度为、湿度为80%，司机室温度可保持在，司机室温度可保持在 26以下。以下。 冬季：在气温为冬季：在气温为-15时，司机室温度可保持在时，司机室温度可保持在20以上。以上。第四节第四节 CRH2CRH2司机室空调控制系统司机室空调控制系统8/27/202426司机室空调系统采用司机室空调系统采用R134a作为冷却剂作为冷却剂3、空调系统结构组成、空调系统结构组成 司机室除了客室用空调设备的送风外，还安装了
14、司机室专司机室除了客室用空调设备的送风外，还安装了司机室专用制冷设备。该制冷设备采用变频方式，输入电源为交流用制冷设备。该制冷设备采用变频方式，输入电源为交流400V，主电路、控制电路均由转换的直流电驱动机。，主电路、控制电路均由转换的直流电驱动机。 司机室制冷设备由司机室制冷设备由室外机、台室内机、电源箱、变压器、室外机、台室内机、电源箱、变压器、控制面板控制面板5部分组成。部分组成。 制冷动作为制冷动作为3段手动调节风量的温度控制。段手动调节风量的温度控制。8/27/202427项主要机器构成零件数量备 注室内机室内热交换机送风机和软管方式室内送风机5.8 m/min离心多翼式室外機压缩机
15、2.5kw密闭式旋涡型室外热交换机送风机和软管方式室外送风机21.3 m/min轴流式高压断路压力开关2.74MPa(28kg/)低压断路压力开关0.049MPa(0.5kg/)制冷剂受液器内置制冷干燥剂电源箱、内置逆变器变压器约4.5KVA控制面板司机室装置构成司机室装置构成8/27/2024304 4、空调系统的运行模式、空调系统的运行模式（1）制热设定器可以在断、弱、中、强档间转换设定。）制热设定器可以在断、弱、中、强档间转换设定。（2）驾驶员侧与副驾驶员侧的制暖器为独立设置。）驾驶员侧与副驾驶员侧的制暖器为独立设置。（3）制冷设定器通过温度与风量设定旋钮调节，风量）制冷设定器通过温度与
16、风量设定旋钮调节，风量 可以在断、弱、中、强档间转换设定。可以在断、弱、中、强档间转换设定。制热设定器制热设定器制冷设定器制冷设定器8/27/2024316-4 CRH1动车组空调控制系统动车组空调控制系统第四节第四节 CRH1动车组空调控制系统动车组空调控制系统 一、系统组成一、系统组成 CRH1型型动动车车组组内内每每个个车车辆辆的的乘乘客客区区域域与与每每个个司司机机室室各各配配有有一一套套供供热热、通通风风和和空空调调（HVAC：Heating, Ventilation and Air Conditioning）系系统统，控控制制计计算算机机置置于于每每辆辆车车通通过过台区域的台区域的
17、电气柜电气柜中，用于对空调系统的本地控制。中，用于对空调系统的本地控制。客客室室的的空空调调系系统统由由数数字字控控制制器器 FPC 24 和和DIO 8 模模块块控控制制，与与其其他他的的电电器器件件如如接接触触器器，继继电电器器，断断路路器器、紧紧急急逆逆变变器器等等一一同同安安装装在在电电气气柜柜中中，通通过过WAGO端端子子板板与与列列车车电电缆缆接接口。口。8/27/202434客室区域内的客室区域内的HVAC单元可从乘务员室和司机室进行控制。单元可从乘务员室和司机室进行控制。对于客室的对于客室的HVAC系统，电气柜内的控制面板上有一个四位系统，电气柜内的控制面板上有一个四位开关：开
18、关：Manual （手动）位（手动）位、Auto （自动）位（自动）位、OFF （关（关闭）位闭）位和和 Test （ 测试）位测试）位。当开关指向。当开关指向Manual或者或者OFF位位时，控制器被断开。时，控制器被断开。6-4 CRH1动车组空调控制系统动车组空调控制系统8/27/202435当选择当选择Auto时，有以下主要模式，这些模式（包括测试模式）时，有以下主要模式，这些模式（包括测试模式）的优先工作顺序为：的优先工作顺序为： （1）测试模式测试模式 （2）多功能母线）多功能母线MVB通信线路缺失模式通信线路缺失模式 （3）失火模式）失火模式 （4）紧急模式）紧急模式 （5）系统
19、关闭模式）系统关闭模式 （6）隧道模式）隧道模式 （7）功率降低模式）功率降低模式 （8）功率降低模式）功率降低模式 （9）站台模式）站台模式 （10）常规操作模式）常规操作模式 （11）停车模式）停车模式 （12）维护模式）维护模式6-4 CRH1动车组空调控制系统动车组空调控制系统正正常常功功能能非非正正常常功功能能8/27/202436二、控制方法二、控制方法HVAC系统连接到多功能母线系统连接到多功能母线MVB上。通过上。通过MVB管理电管理电源、发布温度信息，并得到每辆车的源、发布温度信息，并得到每辆车的HVAC系统以及子部系统以及子部件的状态信息和诊断信息。件的状态信息和诊断信息。空调的所有控制和调节功能由数字控制器空调的所有控制和调节功能由数字控制器FPC 24来实现，来实现，处理所有的控制、调节和报警数据，如开关状态、温度调处理所有的控制、调节和报警数据，如开关状态、温度调节等。节等。 6-4 CRH1动车组空调控制系统动车组空调控制系统8/27/2024378/27/2024
