列车制动方式分类、原理及其应用.ppt

3.电磁制动 （1）磁轨制动 在转向架构架侧梁4下通过升降风缸2安装有电磁铁1，电磁铁下设有磨耗板5。制动时将电磁铁放下，使磨耗板与钢轨3吸住，列车的动能通过磨耗板与钢轨的摩擦转化为热能。其优点是制动力不受轮轨之间的粘着系数的影响，轨道电磁制动能得到较大的制动力，但重量较大，增加了车辆的自重，也加速了钢轨的磨耗。因此，轨道电磁制动常被高速列车用作紧急制动时的一种补充制动手段。 图3 磁轨制动 1—电磁铁；2—升降风缸；3—钢轨； 4—转向架构架侧梁；5—磨耗板。 （2）涡流制动 涡流制动（ECB制动）是一种新型的、非接触式电磁制动方式。它利用导体 即ECB盘 在磁场内切割磁力线产生电涡流，使导体 即ECB盘 内部发热，消耗车辆运动能量，达到使车辆减速或停车的目的。 图4 涡流制动 1.电磁感应体 2.电磁铁 二.制动原理 1.空气制动 空气制动机是利用压缩空气产生并控制制动力的设备。车辆空气制动机所需压缩空气是由机车总风缸供给的。列车中每个车辆的制动、缓解作用，都是由机车司机操纵制动阀来实现。 2.再生制动 再生制动时，牵引电机处于发电机状态，将列车的动能转化为电能；电机产生三相交流电，经逆变器整流成直流；直流经四象限整流器逆变为单相交流电；单相交流电经牵引变压器回馈到电网上去。 跟据列车管压力的变化，三通阀有3个基本位置。 1）充气缓解位：列车管压力增加时，在三通阀活塞两侧形成压差，三通阀活塞及活塞杆带动节制阀及滑阀一起移至右极端位，这时充气沟露出。三通阀内形成以下两条通路： ①列车管→充气沟 →滑阀室→ 副风缸； ②制动缸→滑阀座→滑阀→三通阀Ex口→大气。 2）制动位：制动时，司机将制动阀手把放至制动位，列车管内压缩空气经制动阀排气减压。三通阀活塞带动滑阀、节制阀左移，副风缸向制动缸充气，产生制动作用。 3）保压位：在列车管减压到一定值后，司机将制动阀手把移至保压位，列车管停止减压。活塞左侧压力不再下降，但三通阀仍处于制动位，副风缸压缩空气继续充向制动缸，活塞右侧压力继续下降。当右侧副风缸压力稍低于左侧列车管的压力时，活塞将带着节制阀向右移一间隙距离，节制阀遮断副风缸向制动缸的充气通路，副风缸、列车管、制动缸压力均不变。 图5 三通阀工作原理 a 充气缓解位； b 制动位； c 保压位。 1.三通阀活塞及活塞杆；2.节制阀；3.滑阀； 4.副风缸；5.制动缸；6.三通阀； 2.再生制动原理 再生制动通过控制逆变器的输出频率，使三相异步电机的定子同步转速低于转子转速，即转差率S 0。此时牵引电机处于发电机状态，将列车的动能转化为电能；电机产生三相交流电，经逆变器整流成直流；直流经四象限整流器逆变为单相交流电；单相交流电经牵引变压器回馈到电网上去。 接触网 受电弓 主变压器 变流器 逆变器 驱动电机 列车制动方式、原理及其应用 主要内容 1.列车制动方式分类 2.空气制动与再生制动原理 3.空气制动与再生制动的应用 一.制动方式分类 闸瓦制动 摩擦制动 盘形制动 电阻制动 制动方式 动力制动 再生制动 磁轨制动 电磁制动 涡流制动 1.摩擦制动 摩擦制动：就是设置摩擦部件，在列车制动时阻止车轮的转动，将列车的运行动能通过摩擦转变为热能。城市轨道交通车辆常用的摩擦制动方式主要有闸瓦制动和盘形制动，在高速列车的制动系统中还有轨道电磁制动等方式。 （1）闸瓦制动 闸瓦制动，又称为踏面制动。它是最常用的一种制动方式，如图1。制动时闸瓦压紧车轮，轮、瓦间发生摩擦，列车的动能大部分通过轮、瓦间的摩擦变成热能，经车轮与闸瓦最终逸散到大气中去。 图1 闸瓦制动 1.制动缸 2.基础制动装置 3.闸瓦 4.车轮 5.钢轨 2 .盘形制动 盘形制动：由于闸瓦制动的摩擦副中，车轮踏面的形状和材料不能轻易改变，且在制动过程中应尽量减少踏面的磨耗。因此，闸瓦制动的性能提高受到影响。为了有效地提高摩擦制动的性能，人们在车轮或车轴上专门设置了用于制动时摩擦的制动盘，代替与车轮踏面的摩擦，这就是盘形制动。如图2所示。 图2 盘形制动 1.轮对 2.制动盘 3.单元制动缸 4.制动夹钳 5.牵引电机 2.动力制动 （1）电阻制动 将发电机发出的电能加于电阻器中，使电阻器发热，即电能转变为热能。电阻器上的热能靠风扇强迫通风而散于大气中。电阻制动一般能提供较稳定的制动力，但车辆底架下需要安装体积较大的电阻箱。 （2）再生制动 再生制动是把电动车组的动能通过电机转化为电能后，再使电能反馈回电网提供给别的列车使用。 动力制动：动力制动在制动时，将牵引电机变为发电机，使列车动能转化为电能，对这些电能的不同处理方式形成了不同方式的动力制动。城市轨道交通车辆上采用主要有电阻制动和再生制动。