地铁微机控制直通电空制动系统研究-论文.pdf

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1、第31卷第3期华东交通大学学报Vo1．3lNo．32014年6月JournalofEastChinaJiaotongUniversityJun．，2014文章编号：1005—0523(2014)03—0055—05地铁微机控制直通电空制动系统研究杨丰萍，陈振华，李玉庆(华东交通大学电气与电子工程学院，江西南昌330013)摘要：介绍了地铁车辆微机控制直通电空制动系统的组成、制动模式和防滑控制功能。着重研究了制动过程中制动力计算与分配及不同阶段的制动响应。研究结果可为微机控制直通电空制动系统在性能检测试验台研制及我国地铁车辆应用检修中提供帮助。关键词：直通电空制动

2、系统；制动力分配；制动模式中图分类号：U270文献标志码：A随着我国城市化进程的加快，发展低碳、环保、运输快、客流量大的轨道交通成为越来越多大城市的共识，但地铁运营安全问题也是城市交通发展所必须要面对的n。制动系统是地铁车辆的关键系统，直接影响车辆运行的安全性。地铁车辆两动一拖两单元编组列车Tc+Mp+M—M+Mp+Tc(Tc为带驾驶室的拖车；Mp为带受电弓的动车；M为动车)采用微机控制直通电空制动系统，能自动完成信息监测、车辆制动控制，可提高制动的安全性和控制精度。地铁车辆微机控制直通电空制动系统研究对配套检测设备的研制及地铁运营部门的日常检修都具有重要意义。

3、1地铁车辆制动系统简介1．1微机控制直通电控制动系统组成微机控制直通电空制动系统，主要由制动控制装置、供气系统、基础制动装置和空气悬挂装置等组成。整车制动系统由每辆动车的电制动系统和每辆车(拖车或动车)的空气制动系统两部分结合组成；制动工况下，两动一拖为制动系统的一个单元。图1为一辆车的电空制动系统组成框图。图1制动系统组成框图Fig．1Blockdiagramofbrakingsystem收稿日期：2014—01—02基金项目：华东交通大学科研基金项目(11DQ06)作者简介：杨丰萍(1967一)，女，教授，研究方向为交通信息工程及控制、电力牵引及传动控制以及

4、计算机检测等。56华东交通大学学报2014芷1．2制动控制装置制动控制装置是微机控制直通电空制动系统的控制核心，主要由制动电子控制单元(EBCU)和气制动控制单元(BCU)两大部分组成。制动电子控制单元(EBCU)是牵引控制单元(DCU)、气制动控制单元(BCU)和列车线信号的桥梁，可以对气制动控制单元(BCU)发出与制动力成比例的制动指令电信号；气制动控制单元(BCU)是空气制动的核心，主要由电空转换阀、紧急转换阀、称重阀、中继阀等组成，可接收制动电子控制单元(EBCU)发出的制动指令电信号，并通过电空转换阀转换成与之成比例的预控压力，控制基础制动装置完成制动

5、功能。图2为制动控制装置内部工作示意图。EBCU的通信及显示模块可进行车辆监控装置的通信及故障信息显示与存储；防滑控制模块可以通过速度信号或减速度信号来判断轮对的运行情况，使发生滑行的车轮达到正常滚动状态；压力检测及制动控制模块通过对空簧压力传感器AS1和AS2、制动缸压力传感器BC、预控压力传感器AC不断进行巡回检测，以获得自身载重及制动过程中的各项参数。制动时，拖车的EBCU及动车的EBCU、DCU相互配合实现最佳制动性能，减少了列车的冲动，充分考虑了制动的安全性和可靠性。拖车(Tc)动车(Mp、M)至列Z图2制动控制装置内部工作示意图Fig．2Intern

6、alschematicdiagramofbrakingcontrollingdevice2微机控制直通电空制动系统制动模式微机控制直通电空制动系统制动模式一般有常用制动、紧急制动、辅助制动(主要是保持制动和停放制动)3种。2．1常用制动模式下制动力计算与分配动车制动电子控制单~(EBCU)内以一节动车+半节拖车质量为基础计算所需制动力，因此，制动过程中，两动一拖单元车组所需制动力为F：FPl+，P2FP1=FPMcl+TclFP2=FPMc2+FPTc2两节动车所需制动力分别为第3期杨丰萍，等：地铁微机控制直通电空制动系统研究57FPMcl=K1FPlFPMc2

7、=K2FP2半节拖车所需制动力分别为FP砌=(1一KI。FP=(1一K2)F式中：F为两动一拖单元车组所需制动力；F⋯F为一节动车+半节拖车所需制动力；FP。，FP为各一节动车所需制动力；FP，FP为各半节拖车所需制动力；Kx，K2为常用制动模式下不同制动等级的混合系数。根据我国城市轨道车辆技术参数、动力性能参数和车辆载荷设计，通过计算和分析，最高速度80km·h～、常用制动减速度1111·s～，各载荷工况下每根动轴所需制动力如图3所示。图中：AW。工况为每辆拖车、动车自重；AW。工况为拖车、动车均56位乘客，60kg／人；AW：工况为除坐客外，站客6人·ITI

8、～，拖车、动车站立面积均