25T型客車電氣原理培訓(xùn)

1、 唐山軌道客車有限責(zé)任公司唐山軌道客車有限責(zé)任公司產(chǎn)品研發(fā)中心產(chǎn)品研發(fā)中心 20122012年年 1212月月25T25T型客車電氣原理簡介型客車電氣原理簡介 25T型鐵路客車主要DC600V供電系統(tǒng)采用集中供電、分散變流的方式,即機車集中提供DC600V電源,客車進行分散變流的方式；系統(tǒng)主要由電氣綜合控制柜、空調(diào)逆變電源（以下簡稱逆變器）、DC600V/DC110V電源裝置（以下簡稱充電機）、蓄電池組等設(shè)備組成。還設(shè)有電視系統(tǒng)有、煙火報警系統(tǒng)、客車運行安裝監(jiān)控系統(tǒng)等。系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 通過車端DL4DC750/670（KC20D）型電力連接器接受機車直流電源裝置輸出的兩路DC600V直流電源

2、，空調(diào)客車通過電氣綜合控制柜供電選擇開關(guān)將其中一路送入逆變器及充電機，逆變器將DC600V逆變成三相50Hz AC380V供給空調(diào)機組等三相負(fù)載;充電機將DC600V變換成DC110V供蓄電池充電、照明和供電控制等負(fù)載供電，電加熱采用DC600V直接供電。工作原理工作原理 DC600V供電系統(tǒng)工作原理框圖 工作原理工作原理 DC600VDC600V供電系統(tǒng)有以下優(yōu)點：供電系統(tǒng)有以下優(yōu)點： 1.機車采用單相相控整流方式提供DC600V電源，采用兩路供電，具有一定的冗余，一路電源故障時，另一路仍可向客車供電。 2.各車廂逆變器放在車下，不占有客車空間。不掛發(fā)電車可以多掛一輛客車，增加客運收入。 主

3、要特點主要特點 DC600VDC600V供電系統(tǒng)有以下優(yōu)點：供電系統(tǒng)有以下優(yōu)點： 3.各車廂獨立性強，列車編組靈活。全列貫通，各車廂DC110V供電系統(tǒng)互補性強，可靠性高。 5.供電系統(tǒng)可以實現(xiàn)集中控制，操作簡單。主要特點主要特點 25T鐵路客車電氣綜合控制柜，是集電源轉(zhuǎn)換控制、空調(diào)機組控制、蓄電池欠壓保護、照明控制等功能單元于一體的智能型綜合控制柜。綜合控制柜的控制核心采用可編程控制器（以下簡稱PLC），PLC通過微型可編程序終端（以下簡稱顯示觸摸屏）接受各種指令并自動執(zhí)行相應(yīng)的操作步驟，對電氣系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各種故障及時進行診斷、指示并保護。電氣綜合控制柜電氣綜合控制柜 電氣綜合控制柜是2

4、5T空調(diào)客車的主要控制設(shè)備，具有檢測、控制、診斷保護、信息提示、聯(lián)網(wǎng)通訊功能，實現(xiàn)供電及控制系統(tǒng)的綜合控制，可進行車對車通信，并逐步實現(xiàn)車對地、地對車的計算機聯(lián)網(wǎng)通訊。 電氣綜合控制柜電氣綜合控制柜 電氣綜合控制柜主要具備六大部分功能： 電源轉(zhuǎn)換控制功能 空調(diào)機組控制功能 蓄電池欠壓保護功能 照明控制功能 主要電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視功能 聯(lián)網(wǎng)通訊功能。 電氣綜合控制柜主要功能電氣綜合控制柜主要功能 電氣綜合控制柜具有以下特點：電氣綜合控制柜具有以下特點： 1綜合控制柜實現(xiàn)了客車電氣控制系統(tǒng)的小型化、智能化、集成化和系統(tǒng)化。 2綜合控制柜根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)實現(xiàn)自動控制，減輕了操作人員的工作強度，避免由于人為

5、誤操作引起的事故，便于操作和維護。 電氣綜合控制柜特點電氣綜合控制柜特點 3綜合控制柜對整車電氣系統(tǒng)參數(shù)進行實時監(jiān)測，出現(xiàn)故障時及時進行保護動作，避免了由于保護不及時而引起的嚴(yán)重后果。4綜合控制柜可對軸溫、防滑器、充電機、逆變器的狀態(tài)進行監(jiān)視和顯示。5綜合控制柜充分考慮了整車各個電氣功能部件的協(xié)調(diào)工作，整個電氣系統(tǒng)工作更加安全可靠。電氣綜合控制柜特點電氣綜合控制柜特點 6根據(jù)電氣系統(tǒng)布線的有關(guān)規(guī)范和實際存在的問題，不同系統(tǒng)、不同電壓等級、不同電流類別的導(dǎo)線盡量相互隔離，結(jié)構(gòu)設(shè)計上盡量減少相互間的電磁干擾。 7綜合控制柜的控制方案以自動為主，同時考慮控制系統(tǒng)故障的應(yīng)急措施，包括極端情況下的手動應(yīng)

6、急措施。 電氣綜合控制柜特點電氣綜合控制柜特點 電氣綜合控制柜核心控制單元由PLC主機單元（CPM2A-CPU61）、12/8點的I/O擴展模塊（CPM1A-20EDR1）、信息顯示觸摸屏（NT31-ST121-EV2）組成。 電氣綜合控制柜核心控制單元電氣綜合控制柜核心控制單元 1. PLC是可編程邏輯控制器的縮寫，對整個電氣系統(tǒng)進行自動控制，實時監(jiān)測電氣系統(tǒng)運行過程中的參數(shù)并進行分析，對出現(xiàn)的故障自動處理，并通過顯示觸摸屏實現(xiàn)人機對話，響應(yīng)顯示觸摸屏輸入的命令、參數(shù)，將故障信息、運行記錄通過顯示觸摸屏顯示等。 電氣綜合控制柜核心控制單元電氣綜合控制柜核心控制單元 PLC主要技術(shù)參數(shù)：主要技

7、術(shù)參數(shù)：模擬量輸入點： 17點（010V）溫度輸入點： 1點（PT100）開關(guān)量輸入點： 24點(直流24V，8mA)，開關(guān)量輸出點： 24點(繼電器輸出)輸出端最大開關(guān)能力：2A，250VAC（cos=1）；2A，24V輸出端最小開關(guān)能力：10mA，5VDC 電氣綜合控制柜核心控制單元電氣綜合控制柜核心控制單元 2. 顯示觸摸屏是一種微型可編程終端，采用全中文液晶顯示觸摸屏（帶背光），具有字符類型和圖象類型顯示，由通訊接口和PLC的外設(shè)接口進行通訊。主要功能是現(xiàn)場參數(shù)設(shè)定，電源轉(zhuǎn)換、空調(diào)機組等功能單元運行工況的人為控制，運行工況參數(shù)的顯示，實時顯示各功能單元的運行狀態(tài)及實時報告故障現(xiàn)象。電氣

8、綜合控制柜核心控制單元電氣綜合控制柜核心控制單元 顯示觸摸屏的主要技術(shù)參數(shù)： 字符、圖象類型顯示：2015個漢字 液晶顯示器規(guī)格： 320240點 有效顯示面積： 12292mm225T型空調(diào)客車核心控制單元型空調(diào)客車核心控制單元 主電路中接有電流傳感器、電壓傳感器，并設(shè)在線絕緣檢測裝置，顯示觸摸屏上可顯示主電路的電壓、電流、DC110V母線電壓、本車蓄電池電壓、電源狀態(tài)、逆變器輸出電壓等信息，當(dāng)某路電源出現(xiàn)過壓、絕緣等故障時，顯示觸摸屏顯示故障提示，相應(yīng)電源故障燈亮。 正常供電時，DC600V電源給車下電源箱、客室電熱供電，逆變器為空調(diào)機組、伴熱等負(fù)載供電。 DC600V供電主電路供電主電路

9、 DC110V電源全列貫通，各車廂蓄電池及充電器通過逆流二極管與DC110V干線并聯(lián)。蓄電池在充電機停止或故障時，向本車照明、逆變器控制、開水爐控制等控制系統(tǒng)供電。電池欠壓保護動作值： DC 91V1V 恢復(fù)值：DC 971VDC110V供電電路供電電路 綜合控制柜的電源有兩路供電，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1分“自動”和“試驗路”、“ 試驗路”。1.正常情況下，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1置于“自動”位 路、路均有電，設(shè)定車廂號后，PLC按照均衡供電原則，奇數(shù)號車廂選擇路供電、偶數(shù)號車廂選擇路供電，路和路互鎖，顯示屏顯示相應(yīng)信息，電源指示燈亮。一、電源供電轉(zhuǎn)換功能 如果路有電、路無電，所有車廂PLC通過檢測可自動選

10、擇路供電，空調(diào)（客室電熱）減載運行。此時如果路重新供電，則偶數(shù)車廂PLC通過檢測可重新選擇路供電。 如果路有電、路無電，所有車廂PLC通過檢測可自動選擇路供電，空調(diào)（客室電熱）減載運行。此時如果路重新供電，則奇數(shù)車廂PLC通過檢測可重新選擇路供電。一、電源供電轉(zhuǎn)換功能 可以通過觸摸屏的電源控制菜單和提示選擇或轉(zhuǎn)換供電回路。 在路、路都有電，奇數(shù)號車廂路供電、偶數(shù)號車廂路供電的情況下，如果路（路）電源出現(xiàn)過壓故障，PLC自動轉(zhuǎn)換到另一路電源供電，同時空調(diào)（客室電熱）減載運行。當(dāng)電源電壓值恢復(fù)正常，通過觸摸屏操作解除故障保護或電源重新供電， PLC自動轉(zhuǎn)換回原供電回路，負(fù)載恢復(fù)到原工況運行。兩路供

11、電回路重新供電時，PLC將自動解除保護，轉(zhuǎn)換到原供電回路。一、電源供電轉(zhuǎn)換功能 在一路有電，另一路無電，所有車廂都是同一路供電的情況下，如果供電回路出現(xiàn)故障，則PLC停止供電，不進行轉(zhuǎn)換。 在一路正常，另一路存在故障未消除，車廂供電已經(jīng)進行了一次轉(zhuǎn)換的情況下，如果供電回路再出現(xiàn)故障，則PLC停止供電，不進行轉(zhuǎn)換。一、電源供電轉(zhuǎn)換功能 故障排除后，可以通過觸摸屏上的“電源控制”菜單，按下“停止供電”或“自動供電”觸摸開關(guān)解除故障保護。通過PLC檢測后，PLC自動轉(zhuǎn)換回原供電回路，負(fù)載恢復(fù)原工況運行。 故障排除后也可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)由“停止”位轉(zhuǎn)換到“自動”位，PLC自動解除保護，轉(zhuǎn)換回原供電回路，

12、通過PLC檢測后，負(fù)載恢復(fù)原工況運行。 一、電源供電轉(zhuǎn)換功能 出現(xiàn)過壓故障，恢復(fù)正常后，兩路供電回路重新供電時，PLC將自動解除保護轉(zhuǎn)換到原供電回路，恢復(fù)原工況運行。2轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1置于“試驗”位時 可將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“試驗路”或“試驗路”，人為選擇路供電或路供電，此時PLC只進行檢測報警，不能進行電源回路的轉(zhuǎn)換。一、電源供電轉(zhuǎn)換功能 空調(diào)機組控制功能通過轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2分為“自動”、“試驗暖”、“試驗冷”。1.正常情況下，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2置于“自動”位 電源供電開始后，PLC控制空調(diào)機組自動進入“自動”運行，PLC根據(jù)當(dāng)前車廂里溫度傳感器檢出值與預(yù)先設(shè)定的“制冷”、“制暖”溫度設(shè)定值進行比較后，進

13、行空調(diào)機組的“自動”運轉(zhuǎn)，空調(diào)機組有六種工況“弱風(fēng)”、“強風(fēng)”、“半冷”、“半暖”、“全冷”、“全暖”。二、空調(diào)機組控制功能 “制冷”溫度設(shè)定值為空調(diào)機組根據(jù)車內(nèi)溫度從“半冷”工況轉(zhuǎn)入“強風(fēng)”工況時的臨界溫度（暫設(shè)為24）；“制暖”溫度設(shè)定值為空調(diào)機組根據(jù)車內(nèi)溫度從“弱風(fēng)”工況轉(zhuǎn)入“制暖”工況時的臨界溫度（暫設(shè)為18）?！鞍肱睘榭諝忸A(yù)熱器根據(jù)外氣溫度啟動弱風(fēng)半暖的溫度（暫設(shè)為15），“全暖”為空氣預(yù)熱器根據(jù)外氣溫度啟動弱風(fēng)全暖的溫度（暫設(shè)為5）。二、空調(diào)機組控制功能 可以根據(jù)顯示觸摸屏上的菜單和提示，選擇“強風(fēng)”、“半冷”、“全冷” 、“弱風(fēng)”、“半暖”、“全暖”等運行方式，此時空調(diào)機組不受

14、溫度控制，按下“全自動”觸摸開關(guān)可以返回受溫度控制“自動”狀態(tài)，按下“停止”觸摸開關(guān)，空調(diào)停止運行。 制冷時，強風(fēng)機發(fā)生故障，對應(yīng)冷凝風(fēng)機、壓縮機停止工作；冷凝風(fēng)機發(fā)生故障時，對應(yīng)壓縮機停止工作；制暖時，弱風(fēng)機發(fā)生故障，對應(yīng)空氣預(yù)熱器停止工作。 二、空調(diào)機組控制功能 在“半冷”工況下，壓縮機運行時發(fā)生故障，有故障的壓縮機將停止運行，并自動切換到另一組壓縮機啟動運行；在“全冷”工況下，運行發(fā)生故障，有故障的壓縮機停止運行，保持無故障壓縮機繼續(xù)運行。在“半暖”工況下，預(yù)熱器運行時發(fā)生故障，有故障的預(yù)熱器將停止運行，并自動切換到另一組預(yù)熱器啟動運行；在“全暖”工況下，有故障的預(yù)熱器停止運行，保持無故

15、障預(yù)熱器繼續(xù)運行。 二、空調(diào)機組控制功能 空調(diào)機組有故障時，通過按下顯示觸摸屏上的“?？照{(diào)”停止空調(diào)運行，故障排除后，再按下“啟空調(diào)”空調(diào)機組重新運行后，PLC通過檢測可以重新啟動空調(diào)機組。 故障排除后也可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)由“停止”位轉(zhuǎn)換到“自動”位，空調(diào)機組自動轉(zhuǎn)換到“自動”運行狀態(tài)，通過PLC檢測后，空調(diào)機組恢復(fù)運行。二、空調(diào)機組控制功能 2當(dāng)空調(diào)在“自動”位運行時， PLC根據(jù)逆變器輸出電壓和逆變器自身給出的信號判斷其工作狀態(tài)。如果PLC根據(jù)輸出電壓判斷逆變器發(fā)生故障，相應(yīng)風(fēng)機、壓縮機或預(yù)熱器停止工作，相應(yīng)故障指示燈亮，觸摸屏顯示相應(yīng)信息。二、空調(diào)機組控制功能 3試驗時，可將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“

16、試驗冷”或“試驗暖”，人為選擇制冷工況，啟動強風(fēng)、冷凝風(fēng)機或制暖工況啟動弱風(fēng)。此時PLC只能對空調(diào)機組進行監(jiān)測，不進行保護動作。 二、空調(diào)機組控制功能 4機組主回路中接有電流傳感器，顯示觸摸屏上可以顯示空調(diào)機組的運行工況、壓縮機或空氣預(yù)熱器運行狀況、累計運行時間及電流值，可以顯示“制冷”、“制暖”設(shè)定溫度值。當(dāng)機組出現(xiàn)過載、過流故障時，顯示觸摸屏顯示故障提示狀態(tài)，空調(diào)故障燈亮，可以按下“回主畫面”觸摸開關(guān)返回主畫面。 二、空調(diào)機組控制功能 5空調(diào)機組的壓縮機及空氣預(yù)熱器按照累計時間運行，半冷或半暖時累計時間少的機組啟動運行，運行2小時后自動轉(zhuǎn)換到另一機組交替運行。二、空調(diào)機組控制功能 為保護蓄

17、電池，綜合控制柜設(shè)蓄電池欠壓提示功能，當(dāng)PLC檢測到本車蓄電池電壓低于欠壓保護設(shè)定值時，觸摸屏應(yīng)顯示相應(yīng)故障信息，提示用戶。 蓄電池欠壓保護功能判斷信號由車下電源給出，當(dāng)蓄電池欠壓時，車下電源給出信號切斷相應(yīng)負(fù)載。 （三）蓄電池欠壓保護功能 照明控制功能通過轉(zhuǎn)換開關(guān)SA4分為 “半燈”、“全燈”、“停止”。將SA4置于“半燈” 使得終夜燈和應(yīng)急燈工作；將SA4置于“全燈” 使得終夜燈、半夜燈和應(yīng)急燈工作。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA4放置于乘務(wù)員室（餐車置于控制柜面板）。 （四）照明控制功能 通過WG型網(wǎng)關(guān)能夠?qū)⑤S溫、防滑器、煙火報警器、車門、車下電源箱的狀態(tài)信息送給PLC，并在觸摸屏上顯示。通過主畫面上的“

18、本車網(wǎng)絡(luò)”觸摸開關(guān)可以查詢本車軸溫報警器、防滑器、煙火報警器、車門、車下電源箱的詳細(xì)信息。 （五）主要電氣設(shè)備監(jiān)視功能 25T型空調(diào)客車網(wǎng)關(guān)主要包括PLC網(wǎng)關(guān)、軸報網(wǎng)關(guān)、防滑器網(wǎng)關(guān)、煙火網(wǎng)關(guān)、塞拉門網(wǎng)關(guān)、車下電源箱網(wǎng)關(guān)。兩個塞拉門網(wǎng)關(guān)安裝在客車兩端的塞拉門控制箱內(nèi)，車下電源箱網(wǎng)關(guān)安裝在充電機內(nèi)，其余均安裝在電器綜合控制柜內(nèi)。這些網(wǎng)關(guān)一方面通過各種通信接口實現(xiàn)電器設(shè)備到PLC之間的數(shù)據(jù)傳遞，另一方面通過Lonworks接口及列車總線實現(xiàn)車輛間的信息和命令傳遞。 WG型網(wǎng)關(guān)規(guī)格代理節(jié)點有2個獨立的Lonworks通訊接口。上行Lonworks通訊接口負(fù)責(zé)列車級網(wǎng)絡(luò)通信，接收列車主機的信息，并將信息轉(zhuǎn)發(fā)給下行Lonworks通訊模塊。下行Lonworks通訊接口負(fù)責(zé)車廂級網(wǎng)絡(luò)通信，轉(zhuǎn)發(fā)集中控制命令，接收車廂級各應(yīng)用節(jié)點傳輸?shù)膮?shù)、工作狀態(tài)等信息。（六）聯(lián)網(wǎng)通訊功能 代理節(jié)點是聯(lián)接列車網(wǎng)和車廂網(wǎng)的橋梁，能實現(xiàn)車輛間的通訊。各個車廂的PLC通過代理節(jié)點將本車信息、