地铁车辆制动系统浅析.pdf

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毕业论文(设计)任务书

题目城轨车辆制动系统浅析

学生姓名李星燃学号11022315

班级：110223

专业：城市轨道交通车辆

分院：工程技术分院

指导教师：王洋

2013年11月1日

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城轨车辆制动系统浅析

0、引言

为适应车辆运行速度高、站间距离短、起动制动频繁等要求，轻轨车辆采用了

Knorr公司的微机控制电空制动系统，该系统具有反应迅速、制动距离短、部件
集成化程度高、可以实现平稳停车等特点。
车辆在制动过程中电制动优先，然后施加空气摩擦制动。车辆正常状态下使用的
空气制动是常用制动，紧急制动是在紧急情况下由司机触发或列车紧急制动环线
失电而自动施加的，停放制动是制动系统自动施加的弹簧制动。

列车在运行过程中，当速度在电制动零速点（v=3km/h）与淡出点之间时，通过
编码器输出“电制动力达到多大值”信号，使得电制动和空气摩擦制动混合施加。
当列车运行在恒电制动力最高速度和电制动淡出点之间时，仅使用电制动，当列
车运行速度超过恒电制动力最高速度时，电制动和空气摩擦制动又混合施加（图
1）。

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下面分别介绍这几种制动方式的制动原理及应用方式。

1、电制动

城市轨道车辆电制动采用再生制动与电阻制动。当“制动列车线”激活发出制动
指令时，优先采用电制动。如果“运行系统网络”允许，使用的主要制动模式是

再生制动，当接触网网压高于750V时，不能够吸收再生制动反馈回来的能量，
则采用牵引控制单元控制的电阻制动。
（1）再生制动。

在变频调速系统中，电机降速和停机是通过逐渐减小定子给定频率来实现的，由
于惯性原因，电机的转子仍旧处于被动的运行状态，当同步转速ω1小于转子ω
时，转子电流相位几乎改变了180°，电机从电动机状态变为发电机状态；与此

同时，电机轴上的转矩变成制动转矩Te，电机处于再生制动状态。电机再生的
电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路，再生循环使用。

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（2）电阻制动。

当接触网不能够吸收再生制动反馈能量的时候，1.55Ω制动电阻将提供电阻制
动。制动电阻安装在车体底架上的牵引逆变箱外，制动电阻由不会被磁化的镍铬

合金制成。在使用电阻制动时会产生大量的热量，制动电阻通过一个1500W
三相风机进行强迫风冷。

2、空气摩擦制动

每一个车底架上都安装一个制动控制装置，从空气压缩机里产生的压力空气通过
制动电控单元的计算与分配进入制动缸，从而推动闸瓦产生摩擦制动力。

2.1、空气制动的电气控制
（1）常用制动。
在车辆正常状态下使用的空气制动是常用制动。在每辆车上都有一个继电器箱，
内部设有反映制动缸压力状态的制动缓解控制器的压力开关触点，空气制动的施
加与缓解两根列车线在经过每辆车时串入制动缓解控制器的压力开关触点，其中
空气制动施加列车线串入的是常开触点，缓解串入的是常闭触点，并组成电气环
路，通过制动缓解控制器内压力变化反映到相应的触点。当列车所有制动都施加
时，驾驶台上的所有“制动施加”指示灯亮；当列车所有制动缓解时，司机台上
的所有“制动缓解”指示灯亮。

（2）停放制动。
停放制动控制是通过停放制动指令来实施的，正常情况下，是否实施停放制动，
通过压力空气的充排气来实现。当总风管的压力空气增压后，压力空气充入制动
缸，阻止停放制动缸弹簧制动作用的实施；当车辆停车时，总风管的压力空气逐
渐排光，停放制动缸中的压力空气也逐渐排入大气，这时停放制动由于弹簧力作
用而实施。也可以由司机操纵驾驶台上的停放制动按钮来执行停放制动，激活电
磁阀，排出压力空气来实施停放制动。停放制动执行机构的设计要求其停放制动
力永远不衰减，当停放的车辆在总风管和制动缸的压力空气排光时，停放制动接

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管常用制动，以保证车辆停放的要求。在每节车二位端左侧，都有一个停放制动
指示灯。列车在激活状态下，本节车停放制动缓解时，绿色指示灯亮；停放制动
没有缓解时，蓝色指示灯亮；当列车所有停放制动缓解时，停放制动缓解继电器
激活，司机室驾驶台上一个绿色缓解指示灯亮，否则红灯亮。

（3）紧急制动。
紧急制动是在紧急情况下施加的制动，在列车紧急制动环线失电时，自动施加或
由司机按下驾驶台上蘑菇状按扭施加。紧急制动只采用空气制动，而且制动命令
是不可更改的。当需要执行紧急制动时，所有车辆都按最大值施加空气摩擦制动。
紧急制动必须是安全可靠的，此时电制动是不予考虑的。至停车，若要恢复牵引，
必须在列车速度等于零时重新设