16年专注电阻负载产品研发生产 8项专利,军工背景
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时代嘉盈制动电阻柜出现在城市地铁列车制动系统

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2020.07.31
信息摘要:
定制需求:地铁站间距离短,列车的调速及停车较频繁。为了提高运行速度,必须使列车起动快、制动距离短。 定制产品:制动电阻柜配套 产品特点:制动…

经过长时间的努力,时代嘉盈研制的VA6系列制动电阻柜终于在城市地铁列车制动系统成功应用。接下来就来详细介绍制动电阻柜在城市地铁列车制动系统项目中的解决方案。

地铁和快轨是当前作为特大城市轨道交通的主要模式,其运输能力大,单方向高峰运输能力为35000人次/小时以上,并具有准时、快速、舒适、安全等特点,能充分利用地下空间,对环境不产生污染等诸多优点。

时代嘉盈制动电阻柜

地铁车辆运营存在以下的特点:

(1)地铁的站间距离比较短,一般都在1km左右。由于站间距离短,列车的调速及停车都比较频繁。为了提高运行速度,必须使列车起动快、制动距离短。

(2)地铁列车中的动车具有两台或四台牵引电动机,这为采用电制动提供了基本条件。电制动有再生制动和电阻制动两种。电制动的制动功率大,尤其是在较高的速度范围内,它不仅制动动力大,效率高,而且再生制动能回收能量,从而产生一定的经济效益。

(3)地铁列车的乘客量波动大。无乘客(空车工况)仅地铁车辆自重,相对来说是较轻的(地铁列车车体的材质常采用铝合金和薄壁不锈钢型材),因此,乘客量对车辆总重有较大的影响,易引起制动率的变化。制动率变化过大,对列车制动时要保证一定的减速度、防止车轮滑行及减小车辆纵向冲动等不利工况。

时代嘉盈瞄准国产交流传动地铁列车重要发展时期,参与南京某车辆厂总体牵头的国家重大科研攻关项目,合作研制开发出具有自主知识产权的车辆制动系统,该车将缩小国产地铁与国外地铁车辆在铝合金车体、VVVF变压变频逆变器以及车辆启、制动平稳性和运行可靠性上的差距。

该套制动系统具有常用制动、常用全制动、紧急制动、保持制动、停放制动的功能,并遵循电制动优先的原则,同时还有防滑行功能。列车的制动方式为:当列车高速运行时,智能负载柜采用再生制动,将列车动能转换成电能;当再生的电能无法再回收时,则采用电阻制动。当车速低于10km/h时,则电制动切除,全部采用空气制动。

时代嘉盈在原有VA6系列制动电阻柜产品的基础上,升级制动电指令和通讯接口,利用脉冲宽度调制,实现无级控制。制动方式有再生制动、电阻制动和空气(摩擦)制动三种,它们分别为第一、第二、第三优先制动。再生制动取决于接触网的接收能力,亦即取决于网压高低和负载利用能力;电阻制动承担电机电流中不能再生的那部分电流。再生制动电流加电阻制动电流等于制动控制要求的总电流,此电流受电机电压的限制。当地铁列车速度降到10km/h,电制动被全部切除时,所有给定的制动力全由空气制动提供。

该型号地铁电阻柜具备定制产品的几个主要特点:制动电阻能在极短的时间内承载10倍过电流的性能,负载柜同时和控制系统微处理机建立通讯,识别制动控制系统的各种指令,主要有包含制动指令、制动信号、负载信号、电制动关闭信号、紧急制动信号、保持制动信号等。

当微处理机根据制动要求而发出制动指令时,负载箱内部控制单元立刻伴随着也出现制动信号,此信号使开关线路R1导通,这样制动指令就能通R1和R2到达防冲动限制器,以让其检测减速度的变化率是否过大。通过防冲动限制器的制动指令立即又到达负载补偿器,此补偿器实际就是一个负载检测器。它根据负载信号贮存器中所贮存的负载大小,来检测制动指令的大小,然后检测调整好的指令送至开关线路R3。为了防止制动力过大,R3只有当电制动关闭信号触发下才导通,否则是断开的。通过R3的指令又被送至制动力作用器(这里的制动力还是电信号),中途还经过R4。制动力作用器将指令信号转化为制动力。为了缩短空走时间,因此作用器的初始阶段有一段陡峭的线段,然后再转向较平坦的斜线平稳地上升,直至达到指令要求。从作用器出来的电信号被送至电—气转换器。这个转换器是将电信号转换成控制电流,再由这个控制电流去控制制动控制单元BCU中的模拟转换阀。并且接受模拟转换阀反馈回来的电信号,从而进一步调整控制电流。它并没有真正将电信号(弱电)转换成控制空气压力。从电—空气转换器输出的控制电流直接控制BCU中的模拟转换阀,这就完成了微处理机对BCU的控制。当然在列车速度低于4km/h时,制动指令将被保持制动的级(与制动指令相对应)所替代。

当列车需要施行常用全制动(即100%制动指令)和紧急制动时,最大常用制动信号或紧急制动信号可触发一个旁路或门电路,使它输出一个高电平来驱动开关电路R4,使制动作用器直接接受负载贮存器的信号,大大缩短信号传输时间,并使电—空气转换器工作。

还要补充说明的是:制动作用器初始阶段有一段陡峭线段,这是由于跃升元件所导致的。跃升元件是一个非稳态触发器,它可由电制动关闭信号、制动信号及制动指令信号中的任一个信号将其触发,使它输出一个高电平。同样这个高电平也可使旁路或门电路触发输出一个高电平从而使R4动作,导致制动作用器直接接收负载信号,产生了一段陡峭的线段。

通过该产品的研制,时代嘉盈在国产地铁车辆在VVVF变压变频逆变器制动的使用、控制和通信奠定了扎实的基础,为进一步深入理解整车制动控制系统原理提供了一次难得的机会,时代嘉盈将继续不断升级优化自身产品,为轨道交通建设努力探索!

北京时代嘉盈科技公司产品主要服务于军工、航天、铁路、船舶、新能源汽车、电源、光伏、风电、核电、电子等诸多行业。是一家自主研发与生产各类大功率负载和新型功率型器件的厂家,公司拥有PMI项目认证团队和个性化定制开发服务经验,使产品和服务已成功应用于中船重工、武汉航空仪表、沈阳中科院、福田汽车、阳光电源、景德镇直升机等重大项目。

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