1、 1 2014 届毕业设计说明书 课题名称：城轨车辆电气线路分析及故障排除设计 专 业 系 铁道牵引与动力学院 班 级 学生姓名 指导老师 完成日期 2 摘 要 随着城轨车辆牵引动力的交流化和运行速 度的提高，列车上的受控部件或控制装置也越来越多，控制和被控设备之间的协调和快速响应显得越来越重要。虽然现阶段城轨车辆大都引入了网络控制，但是由于硬线电路具有极高的可靠性和可维护性，因此在城轨车辆电气设计中仍然大量采用硬线电路来实现其牵引、制动、控制等功能。 本课题 主要针对城轨车辆主电路、辅助电路及控制电路，如交流传动主电路、列车 激活控制电路、司机室占有控制电路、受电弓控制电路、高速断路器控制电
2、路、传动控制电路、驾驶模式控制电路等 展开分析，指出其常见的故障现象，并详细说明故障排除的方法。 关键词： 司 机室占有控制电路 受电弓控制电路 高速断路器控制电路 3 Abstract With the traction of urban rail vehicle communication and the increase of the running speed, controlled component or control device on the train is also increasing, coordination between the control and the
3、controlled device and fast response becomes more and more important. Although the present stage city rail vehicle mostly introduces network control, but because of hard line circuit with high reliability and maintainability, so in the electrical design of urban rail vehicles are still substantial us
4、e of hard line circuit to realize it , control and other things. This topic mainly aims at the main circuit, the city rail vehicle auxiliary circuit and control circuit, such as the main circuit, AC drive train activation control circuit, control circuit, drivers cab occupies the pantograph control
5、circuit,high speed circuit breaker control circuit, the transmission control circuit,driving mode control circuit analysis, points out the common faults, and detailed description of methods of troubleshooting. Keywords: The driver room occupancy control circuit pantograph control high speed circuit
6、breaker control circuit 4 目 录 第 1 章 城 市 轨 道 交 通 电 气 线 路 的 识 图 原 则 与 简介 .5 1.1电气控制线路的基本控制规律 . 5 1.2电气电路常用的文字符号 . 8 1.3电气电路常用的图形符号 . 10 第 2 章 受电弓控制电路原理及故障排除 .13 2.1 什么是受电弓 . 13 2.2 受电弓结构组成 . 16 2.3 受电弓的动作原理 . 18 2.4 受电弓的检修 . 18 2.5如何对受电弓故障处理 . 22 第 3 章 城轨车辆车门控制电路与常见故障及其处理 . 26 3.1 车门构造 . 26 3.2 地铁客室车门
7、的一般要求 . 27 3.3 地铁客室车门的类型及比较 . 28 3.4常见电气故障处理方法 . 30 心得体会 .43 参考文献 .44 5 第 1章 城市轨道交通电气线路的识图原则与简介 1.1电气控制线路的基本控制规律 电气控制 就是指通过电气自动控制方式来控制生产过程。 电气控制线路 是把各种有触点的接触器、继电器以及按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定方式连接起来组成的控制线路。 电气按制线路 能够实现对电动机或其他执行电器的启停、正反转、调速和制动等运行方式的控制，以实现生产过程自动化，满足生产工艺的要求。因此，电气控制通常称为继电接触器控制。 继电接触器控制的优点是电路图较直观
8、形象，装置结构简单，价格便宜，抗干扰能力强，因此被广泛应用于各类牛产设备及控制系统中。它可以方便地实现简单和复杂的、集中和远距离生产过程的自动控制。 1.1.1 绘制电气控制线路的若干规则 电气控制线路 是用导线将电机、继电器、接触器等电气元件按一定的要求和方法连接起来，并能实现某种控制功能的线路。 电气控制线路图 是将各电气 元件的连接用图来表达，各种电气元件用不同的图形符号表示，并用不同的文字符号来说明其所代表电气元件的名称、用途、主要特征及编号等。 绘制电气控制线路图必须清楚地表达生产设备电气控制系统的结构、原理等设计意图，并且以便于进行电气元件的安装、调整、使用和维修为原则。因此，电气
9、控制线路应根据简明易懂的原则，采用统一规定的图形符号、文字符号和标准画法来进行绘制。 1.1.2 电气原理图 电气原理图一般分为 主电路 和 辅助电路 两个部分。 是电气控制线路中强电流通过的部分、是由电机以及与它相连接的电气元件如组合开关、接触器的主 触点、热继电器的热元件、熔断器等组成的线路。 辅助电路中通过的电流较小，包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路。 控制电路是由按钮、继电器和接触器的吸引线圈和辅助触点等组成。 6 电气原理图能够清楚地表明电路的功能，对于分析电路的工作原理十分方便。 绘制电气原理图的原则 根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元
10、件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的尺寸大小。 绘制电气原理图应遵循以下原则。 所有电机、电器等元件都应采用国家统一规定的图形 符号和文字符号来表示。 主电路用粗实线绘制在图的左侧或上方，辅助电路用细实线绘制在图的右侧或下方。 无论是主电路还是辅助电路或其元件，均应按功能布置，各元件尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。（可水平布置或垂直布置） 水平布置：电源线垂直画，其他线路水平画。 垂直布置：电源线水平画，其他线路垂直画。 在原理图中，同一电路的不同部分 (如线圈、触点 )应根据便于阅读的原则安排在图中，为了表示是同一元件，要在电器的不同部分使用
11、向一文字符号来标明。对于同类电器，必须在名称后或下标加上数字序号以区别，如 KM1、 KM2等。 所有电器的可动部分均以白然状态画出。 所谓自然状态是指各种电器在没有通电和没有外力作用时的状态。对于接触器、电磁式继电器等是指其线圈未加电压，触点未动作；控制器按手柄处于零位时的状态画；按钮、行程开关触点按不受外力作用时的状态画。 原理图上应尽可能减少线条和避免线条交叉。 各导线之间有电的联系时，在导线的交点处画一个实心圆点。 7 1.1.3 电气安装图 电气安装图 用来表示电气控制系统中各电气元件的实际安装位置和接线情况位置图和互连图两部分。 1、电器位置图 电器位置图详细绘制出电 气设备零件的
12、安装位置。图中各电气元件的代号应与有关电路图对应的元器件代号相同。 2电气互连图 电气互连图是用来表明电气设备各单元之间的连接关系。它清楚地表示了电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接线的依据。 阅读和分析电气控制线路图的方法 阅读电气线路图的方法主要有两种：查线读图法和逻辑代数法， 1、查线读图法（直接读图法、跟踪追击法） 按照线路根据生产过程的工作步骤依次读图。 (1)了解生产工艺与执行电器的关系 (2)分析主电路 在分析电气线路时，一般应先从电动机着手，根据主电 路中有哪些控制元件的主肋点、电阻等大致判断电动机是否有正反转控制、制动控制和调速要求等。 (3)分析控制
13、电路 查线读图法的优点是直观性强，容易掌握，因而得到广泛采用。其缺点是分析复杂线路时容易出错，叙述也较长。8 1.2电气电路常用的文字符号 常用电气元件文字符号表 ,常用电气符号缩写 序号 名称 符号 序号 名称 符号 1 发电机 G 40 电压小母线 WV 2 电动机 M 41 控制小母线 WCL 3 控制变压器 TC 42 事故音响小母线 WFS 4 自耦变压器 TA 43 预告音响小母线 WPS 5 整流变压器 TR 44 闪光小母线 WF 6 稳压器 TS 45 直流母线 WB 7 电压互感器 TV 46 电压继电器 KV 8 电流互感器 TA 47 电流继电器 KA 9 熔断器 FU
14、 48 时间继电器 KT 10 断路器 QF 49 中间继电器 KM 11 隔离开关 QS 50 信号继电器 KS 12 负荷开关 QL 51 闪光继电器 KFR 13 刀开关 QK 52 差动继电器 KD 14 刀熔开关 QR 53 接地继电器 KE 15 交流接触器 KM 54 控制继电器 KC 16 电阻器 R 55 热继电器（热元件） KH 17 压敏电阻器 RV 56 控制、选择转换开关 SA 18 启动电阻器 RS 57 行程开关 ST 19 制动电阻器 RB 58 微动开关 SS 20 电容器 C 59 限位开关 SL 21 电感器、电抗 器 L 60 按钮 SB 22 变频器
15、U 61 合闸按钮 SBC 23 压力变换器 BP 62 分闸按钮 SBS 24 温度变换器 BT 63 试验按钮 SBT 25 避雷器 F 64 合闸线圈 YC 26 黄色指示灯 HY 65 跳闸线圈 YT 27 绿色指示灯 HG 66 接线柱 X 28 红色指示灯 HR 67 连接片 XB 29 白色指示灯 HW 68 端子板（排） XT 30 蓝色指示灯 HB 69 插座 XS 31 照 明灯 EL 70 插头 XP 32 蓄电池 GB 71 电流表 PA 33 加热器 EH 72 电压表 PV 34 光指示器 HL 73 有功电度表 PJ 35 声音报警器 HA 74 无功电度表 PJ
16、R 9 36 二极管 VD 75 有功功率表 PW 37 三极管 V 76 无功功率表 PR 38 晶闸管 VT 77 功率因数表 PPF 39 电位器 RP 78 频率表 PF 10 1.3电气电路常用的图形符号 附录一 常见元件图形符号、文字符号一览表 类别 名称 图形符号 文字符号 类别 名称 图形符号 文字符号 开 关 单极控制开关 SA 位 置 开 关 常开触头 SQ 手动开关一般符号 SA 常闭触 头 SQ 三极控制开关 QS 复合触 头 SQ 三极隔离开关 QS 按 钮 常开按钮 SB 三极负荷开关 QS 常闭按 钮 SB 组合旋钮开关 QS 复合按 钮 SB 低压断路器 QF 急停按 钮 SB 控制器或操作开关 SA 钥匙操作式按钮 SB 接 触 器 线圈操作器件 KM 热 继 电 器 热元件 FR 常开主触头 KM 常闭触 头 FR 常开辅助触头 KM 中 间 继 电 器 线圈 KA 常闭辅助触头 KM 常开触头 KA
