项目5任务3 牵引及控制系统的检修

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1、任务三牵引及控制系统的检修【知识要点】1．牵引及控制系统的主要组成。2．牵引及控制系统的作用原理。3．牵引及控制系统的检测和检修方法。【项目任务】1．根据三维动画课件叙述牵引及控制系统的主要作用及组成。2．通过现场实习熟练掌握牵引及控制系统的各部件的检修要求及内容。【项目准备】1．所需工具、设备：兆欧表、欧姆表、扭力扳手、硬刷、110V直流电源表、千分尺等。2．所需物品：压缩空气、橡胶密封条、粘结剂1521、红漆等。【相关理论知识】列车牵引及控制系统控制列车电动机工作，为列车提供所需驱动力及制动力。一套牵引及

2、控制系统主要由高速开关、主电路、变流设备（牵引逆变器）及其控制单元、制动电阻等部件组成。一、局速开关高速开关，如图5-12所示，用来接通和分断电动列车的高压电路，是电动车辆的主要保护装置。当主电路发生短路、过载等故障时能够快速切断主电源。为了防止事故的扩大，要求高速开关动作迅速、可靠，并具有足够的断流容量。由于电动车辆车下安装空间有限，要求高速开关必须结构紧凑。图5-12高速开关二、牵引逆变器牵引逆变器采用先进的调频调压交流感应电动机驱动系统。基本原理是将来自接触网的1500V直流电通过逆变器转换成频率和电压

3、均可调的三相交流电，供给驱动用交流笼型感应电动机。只有通过调频才能调节感应电动机的转速，只有通过调频调压才能使感应电动机具有恒力矩或恒功率的牵引特性。众所周知，笼型电动机具有坚固耐用、检修少、体积小、质量轻等诸多优点，只有大功率电力电子器件和微型计算机的出现和应用才能使它成为具有良好牵引特性的车辆主电机。电压型主逆变器由3000A，4500V的大功率GTO（门极关断晶闸管）模块构成，采用PWM（脉宽调制）矢量控制法进行控制。控制系统用16位微机，驾驶员指令用光电转换，脉冲信号由光纤维导线传送，减少了机械接触及

4、电气干扰等故障。牵引电动机为三相交流感应电动机，C级绝缘，由于采用这一电传动方式，可使车辆具有良好的制动性能，在制动时电动机变成发电机状态运行，将车辆动能变成电能，经逆变器整流成直流电反馈于接触网，可供其他车辆牵引用或作其他用。当无用户吸收时，可全功率转变为电阻制动，低速或紧急时还有空气制动投入，车辆制动十分可靠。三、接触器地铁车辆使用的电磁接触器是一种用来频繁的接通和切断主电路的自动切换电器，它的特点是能进行远距离自动控制，操作频率较高，通断电流较大。电磁接触器的主要结构一般由电磁机构、传动装置、主触头、灭

5、弧装置、辅助开关装置等组成（如图5-13所示）。电磁机构由铁心、带驱动杆的螺旋线圈、盖板组成。触头是电器的执行机构，直接关系到电器工作的可靠性。触头有四种工作状态：闭合状态、触头闭合过程、断开状态和触头开断过程。在触头开断电流时，一般在两触头间会产生电弧，所以地铁列车上的接触器都有灭弧栅。图5-13接触器四、牵引控制单元牵引控制单元DCU为牵引逆变器VVVF提供脉宽调制信号PWM，为牵引电动机提供矢量控制，采用空间磁场矢量控制的转矩控制模式。DCU主要负责牵引／制动控制、脉冲模式产生、逆变器保护、速度测量、牵

6、引／制动指令参考值处理、转矩控制、电压电流控制等。牵引控制单元DCU和逆变器保护单元UNAS设计成一上下两层的机箱，共装有25块电子板。各电子板为标准19时3U印制电路板，使用多层板技术，电子板上的元件采用表面封装(SMD)或插装(DIL)。DCU的A314和A315板、UNAS的A329和A330板的前面板上，通过48针的接插件与外部电路连接。DCU的软件主要分为车辆控制软件、牵引／制动控制软件和故障诊断软件。牵引／制动控制软件主要包括以下几个模块：线路电容器充放电控制模块、牵引／制动指令参考值处理模块、转

7、矩矢量控制模块、电阻制动控制模块等。故障诊断软件对DCU/UNAS、VVVF及各种外围设备的故障进行诊断，将故障数记录在处理数据存储单元PDA中。五、制动电阻制动电阻用于地铁车辆的电阻制动，承担电动机电流中不能再生的那部分制动电流的消耗。目前制动电阻采用模块化设计，通常由框架、带状电阻、绝缘子等部件组成。一个制动电阻单元可能由几个制动电阻模块组成。当带状制动电阻条通过制动电流时，以发热的方式将能量传递出去。根据这一原理，制动电阻除要求有良好的热容量、耐振动外，还要求其具有良好的防腐蚀性能，在高温下不生成氧化层

8、。带状电阻通过绝缘子安装在框架内。制动电阻冷却方式通常为强迫风冷。【项目实施】一、高速开关的检修高速开关装置主要由以下几个部件组成：基架、短路快速跳闸装置、过载跳闸装置、合闸装置、灭弧栅、辅助触点等。高速开关需要定期检查，检查周期可根据接通或断开操作工作量来定。高速开关的检修内容如下。1．合闸装置检查测量螺管线圈的阻值，若阻值与标称值不相符应更换线圈。检查线圈与铁心之间是否有碰擦痕迹，检查铁心是否动