广州地铁四号线直线电机车辆保压制动故障研究

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1、广州地铁四号线直线电机车辆保压制动故障研究　　摘要介绍广州地铁四号线直线电机车辆制动的方式和原理，以及分析在车辆调试中出现的保压制动故障关键词地铁车辆保压制动直线电机制动控制中图分类号：TM359.4文献标识码：A1概述目前地铁列车中广泛应用的制动系统控制方式有两种，分别是架控式和车控式。传统的车控式制动控制是由一个电子控制单元（包括制动控制电子装置和防滑电子装置）控制一节车两个转向架。架控式制动控制就是指一个电子控制单元控制一个转向架，广州地铁四号线列车采用的是架控式，采用了KNORR公司的新型分布式制动控制系统EP2002，该系统由网关阀（简称G阀）和智能阀（简称S阀组成），EP200

2、2阀在单元车上分布如下（见图1）：图1EP2002阀分布图与传统的系统相比，EP20029具有的优点是：根据单个转向架负载执行制动控制；单点故障造成的故障影响只限于一个转向架的制动；更适用于高速小编组列车；增强的故障和诊断能力；可配置的事件记录；可靠性更高；体积和重量更小；机电集成封装；备件保有量减少；通用和集成的控制部件；集成防滑保护功能；符合最新的国际安全和软件标准。2目前制动方式目前广州地铁4号线直线电机车辆制动方式有：常用制动、快速制动、弹簧停放制动、紧急制动和保压制动。2.1常用制动在常用制动下，电制动和空气制动一般都处于激活状态，以便电制动和空气制动之间及时转换。施加常用制动时

3、，车辆优先使用电制动，如果电制动力不足，则由空气制动补充所缺的制动力。常用制动最大的平均减速率为1.0m/s2。当车辆速度为6km/h时，电制动逐步退出，空气制动按比例施加。车辆在AW2载荷以下，电制动完全满足最大常用制动力要求。直线电机车辆驱动方式的最大特点是驱动力和电制动力不受粘着的限制，受定子与转子系统的电磁性能的影响。因此广州地铁四号线车辆的常用制动在6km/h以上为非粘着制动。2.2快速制动广州地铁四号线车辆设计有得电施加无电缓解的快速制动，快速制动由司机控制器手柄人工施加。快速制动以电制动为主，不足制动力由空气制动补足。快速制动的电制动力由牵引逆变器控制。由于采用直线电机，因此

4、广州地铁四号线车辆的快速制动主要是以电制动为主的非粘着制动。快速制动的减速率为1.39m/s2，与纯空气紧急制动的减速率相同。如果电制动失效，则完全由空气制动执行所需快速制动力要求。快速制动的空气制动力的补足需要制动控制单元控制主机正常工作。如果制动控制单元控制主机出现程序错误、控制器死机情况，则无法补偿空气制动力。2.3弹簧停放制动由于列车断电停放时，制动缸压力会因管路漏泄无压力空气补充而逐步下降到零，出于安全考虑，所以停放制动不同于一般的充气-制动，排气-缓解，它是通过弹簧作用力而产生制动作用，能满足列车较长时间断电停放的要求。所设计的弹簧制动力可保证AW3超员载荷列车停于6%的坡道上

5、。另外弹簧停放制动除可充气缓解外，还附加有手动紧急缓解的功能。2.4紧急制动广州地铁四号线车辆的设计采用失电施加得电缓解的纯空气紧急制动控制方式。紧急制动减速率为1.3m/s2，紧急制动的施加由制动控制单元的安全阀控制。只要制动控制单元的安全阀线圈失电，则此制动控制单元所控转向架就执行纯空气紧急制动。而控制此安全阀的逻辑条件主要包括以下几种：①列车失去主控信号；②按下司机室控制台上的蘑菇头按钮（击打式按钮）；③DC110V制动控制电源失电；④信号系统紧急制动指令；⑤总风压力低；⑥松开警惕按钮。紧急制动减速度为1.3m/s2，在AW3情况下实施紧急制动，达到90％制动压力需要的时间为1.0秒

6、～1.5秒。92.5保压制动保压制动是常用制动在停车阶段的制动，当收到保压制动信号时，制动控制系统将会实施一定大小的保持制动力，当速度超过5km/h，该信号会被屏蔽。当列车发出牵引命令牵引力上升的瞬间气制动力还是保持原来停车时的压力，当牵引力慢慢上升，制动系统收到保压制动请求信号为0时，气制动逐渐退出并降为零，保压制动被缓解，列车被牵引。在人工模式下，每个VVVF将保压制动指令送到每一个制动控制单元，保压制动指令高电平有效，低电平表示保压制动缓解，如图2所示：图2VVVF与制动控制单元的接口当VVVF正常工作，通过电流传感器检测到输出给牵引电机的电流达到一定值时，便发出保压制动缓解指令，当

7、有一个VVVF发出保压制动施加的高电平指令，保压制动便会施加，缓解保压制动必须每个VVVF保压制动指令均为低电平。在ATO模式下，VVVF不再控制保压制动的施加与缓解，此模式下的保压制动的施加缓解指令由信号系统给出。3保压制动故障分析3.1故障现象在四号线040110129车的架修调试过程中发现，当04A011车主控时，打下空气开关屏里的04B11VVVF1的微动开关后，列车无论是否升弓、是否缓解停放制动、是否分合主断，