車輛電器項(xiàng)目司機(jī)控制器課件

項(xiàng)目9司機(jī)控制器

任課教師：徐方正車輛電器錄目CONTENTS司機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知01司機(jī)控制器控制指令的產(chǎn)生02司機(jī)控制器檢查與維護(hù)03拓展：電器常用的傳動(dòng)裝置

——電磁傳動(dòng)裝置04一、司機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知

司機(jī)控制器是用來操縱城軌車輛運(yùn)行的主令控制器,是利用控制電路的低壓電器間接控制主電路的電氣設(shè)備。我國(guó)城市軌道交通車輛大部分采用6輛編組的模式，在兩輛A車的前端各有一個(gè)駕駛室。駕駛室內(nèi)部設(shè)備布置情況。在每個(gè)駕駛室內(nèi)各有一臺(tái)結(jié)構(gòu)完全相同的司機(jī)控制器，以便雙端操作。城市軌道交通車輛司機(jī)操作臺(tái)上的司機(jī)控制器一、司機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知

1.S355E型司機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)組成1-鑰匙開關(guān);2-鋼絲繩;3-控制手柄;4-警惕按鈕;5-方向手柄;S355E型司機(jī)控制器屬于凸輪和輔助觸頭配合實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)開閉控制的有觸點(diǎn)電器。該控制器由上、中、下三層組成(圖9-1-2和圖9-1-3)。其上層(面板上)由鑰匙開關(guān)(1)、推拉式控制手柄(3)、方向手柄(5)、警惕按鈕(4)和位置標(biāo)牌等組成,中層由安裝面板組成,下層主要由連鎖機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸凸輪機(jī)構(gòu)、輔助觸頭盒、調(diào)速電位器和電連接器等組成。一、司機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知

1.S355E型司機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)組成6-換向軸;7-換向凸輪;8-控制軸;9-控制凸輪;10-控制輔助觸頭組;11-換向輔助觸頭組;12-電連接器;13-鑰匙開關(guān)輔助觸頭組控制手柄和方向手柄各配置一套轉(zhuǎn)軸、凸輪和輔助觸頭裝置,分別稱它們?yōu)榭刂戚S機(jī)構(gòu)和方向軸機(jī)構(gòu)?？刂戚S機(jī)構(gòu)包括與控制手柄連接的控制軸(8)及安裝在該軸上的控制凸輪(9)、控制輔助觸頭組(10)等,方向軸機(jī)構(gòu)包括與方向手柄連接的換向軸(6)及安裝在該軸上的換向凸輪(7)、換向輔助觸頭組(11)等,如圖9-1-2所示。其中控制軸是一個(gè)實(shí)心細(xì)長(zhǎng)軸,作內(nèi)軸;換向軸是一根空心粗短軸,套在實(shí)心軸的外層,其配套凸輪分別套在兩根軸上,手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)便可帶動(dòng)相應(yīng)的軸及凸輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)輔助觸頭開閉狀態(tài)的變換。一、司機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知

2.S355E型司機(jī)控制器的工作原理1控制功能司機(jī)控制器手柄位置圖如圖9-1-4所示,控制手柄有“牽引”區(qū)、“0”位、“制動(dòng)”區(qū)、“快速制動(dòng)”位4個(gè)區(qū)域,用于調(diào)節(jié)列車的速度?？刂剖直凇?”位、“牽引最大”位、“制動(dòng)最大”位、“快速制動(dòng)”位有定位,在這些擋位之間為無級(jí)調(diào)節(jié)。左側(cè)為方向手柄,連接方向軸,用于控制車輛的運(yùn)行方式及運(yùn)行方向,共有“ATC”“向前”“0”“向后”4個(gè)位置;這4個(gè)位置由機(jī)械聯(lián)鎖裝置定位。鑰匙開關(guān)有“0”“1”兩個(gè)位置,用于激活司機(jī)操縱臺(tái)。警惕按鈕用于強(qiáng)制司機(jī)必須保持高度注意力駕駛列車,司機(jī)每隔2s就要按壓一次警惕按鈕,如果超過規(guī)定間隔時(shí)間未按壓,便會(huì)觸發(fā)車輛緊急制動(dòng),導(dǎo)致列車無故停車。一、司機(jī)控制器結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知

2.S355E型司機(jī)控制器的工作原理為了防止可能產(chǎn)生的誤操作,確保列車安全運(yùn)行,司機(jī)控制器的控制手柄、換向手柄和機(jī)械鎖之間有機(jī)械聯(lián)鎖。鑰匙開關(guān)在“1”位時(shí),控制手柄和方向手柄可進(jìn)行操作,但控制手柄和方向手柄之間還存在以下互鎖關(guān)系:①方向手柄在“0”位時(shí),控制手柄被鎖定在“0”位不動(dòng)。②方向手柄在“前”位時(shí),控制手柄可在“牽引”和“制動(dòng)”區(qū)域范圍內(nèi)活動(dòng)。③方向手柄在“后”位時(shí),啟用列車手動(dòng)折返模式。④方向手柄在“ATC”位時(shí),啟用列車自動(dòng)駕駛模式。⑤控制手柄在“牽引”區(qū)、“制動(dòng)”區(qū)或“最大制動(dòng)”位時(shí),方向手柄不能進(jìn)行位置轉(zhuǎn)換,只有控制手柄在“0”位時(shí),方向手柄才可在“前”位、“后”位和“ATC”位之間轉(zhuǎn)換。二、司機(jī)控制器控制指令的產(chǎn)生

1.閉合表的實(shí)現(xiàn)電邏輯即閉合表的要求由控制軸、換向軸、輔助觸頭盒及電連接來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)推動(dòng)控制手柄時(shí),帶動(dòng)控制軸轉(zhuǎn)動(dòng),軸上的凸輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪的凸起位置轉(zhuǎn)動(dòng)到輔助觸頭盒的杠桿位置時(shí),杠桿受到凸輪凸起部分的擠壓而將與其連接的動(dòng)觸頭頂開。此時(shí),該觸頭盒的常開或常閉輔助觸頭的狀態(tài)便會(huì)發(fā)生變化,從而使與該輔助觸頭盒相連接的控制線路得失電的狀態(tài)發(fā)生變化。反之,當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到無凸起的地方時(shí),由于觸頭盒自身恢復(fù)彈簧的作用,輔助觸頭盒的動(dòng)觸頭復(fù)位,從而使與該輔助觸頭盒相連接的控制線路得失電的狀態(tài)恢復(fù)原樣。二、司機(jī)控制器控制指令的產(chǎn)生

1.閉合表的實(shí)現(xiàn)基于此原理,可根據(jù)電路原理圖上司機(jī)控制器各控制線路得失電情況,在控制軸和換向軸上布置相應(yīng)的凸輪凸起部分。下圖中“ATC”“F”“0”“R”為方向手柄的4個(gè)位置,S10~S16為受方向軸凸輪控制的7個(gè)輔助觸頭,輔助觸頭下的長(zhǎng)條塊表示凸輪的凸起位置。由圖9-2-1可知,手柄在“ATC”位時(shí),將使S10、S11、S12、S15、S16輔助觸頭狀態(tài)發(fā)生變化;當(dāng)手柄在“F”位時(shí),將使S10、S11、S12、S15輔助觸頭狀態(tài)發(fā)生變化;當(dāng)手柄在“R”位時(shí),將使S10、S11、S13、S14輔助觸頭狀態(tài)發(fā)生變化。承管做圓周運(yùn)動(dòng)。二、司機(jī)控制器控制指令的產(chǎn)生

2.速度指令的實(shí)現(xiàn)控制手柄的速度指令,主要是通過調(diào)節(jié)電位器電阻的大小來實(shí)現(xiàn)的。其工作原理如圖9-2-2所示。其中電阻R代表的是“牽引”區(qū)域或“制動(dòng)”區(qū)域的單邊電阻,兩邊的結(jié)構(gòu)以“0”位為中心對(duì)稱。兩個(gè)電位器的公共端接地,另一端經(jīng)限流電阻接+15V直流電源,滑動(dòng)端隨控制手柄轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng),從而改變滑動(dòng)端和15V電源端之間的電壓。這三點(diǎn)電位信號(hào)由電連接器的2點(diǎn)、3點(diǎn)、5點(diǎn)輸出到控制主機(jī),控制主機(jī)根據(jù)這一電壓信號(hào)判斷控制手柄的級(jí)位設(shè)定值。二、司機(jī)控制器控制指令的產(chǎn)生

3.主要技術(shù)參數(shù)(1)額定電壓(Ue):110VDC(2)約定發(fā)熱電流(Ith):10A(3)額定電流(Ie):1.0A(4)觸頭特點(diǎn):①為速動(dòng)型。②密封式結(jié)構(gòu)。③具有自凈功能,可提高用作計(jì)算機(jī)信號(hào)時(shí)的可靠性。1觸頭的主要技術(shù)參數(shù)二、司機(jī)控制器控制指令的產(chǎn)生

3.主要技術(shù)參數(shù)(1)輸出電位器型號(hào):FSGPW70(2)獨(dú)立線性度:1.0%(3)輸出平滑性:≤0.1%(4)絕緣電壓:500VAC50Hz(5)工作溫度范圍:-55~+80℃(6)額定功耗:6W(25℃)(7)電位器輸出值:①輸入電壓:15VDC②0位:3±0.1VDC③牽引最大位:8.3±0.15VDC④制動(dòng)最大位:8±0.1VDC⑤快速制動(dòng)位:8.3±0.15VDC2電位器的主要技術(shù)參數(shù)二、司機(jī)控制器控制指令的產(chǎn)生

3.主要技術(shù)參數(shù)(1)調(diào)速手柄操作力:不大于35N(2)換向手柄操作力:不大于25N注:調(diào)速手柄從制動(dòng)最大位轉(zhuǎn)到“快制”位時(shí)手柄操作力為40±10N。3手柄操作力(1)整機(jī):IP00(2)觸頭S826a/L:IP00(接線部分)、IP40(觸點(diǎn)部分)4防護(hù)等級(jí)(污染等級(jí)3)(1)機(jī)械壽命>1×106(2)電壽命>1×1055壽命質(zhì)量約10kg。6質(zhì)量三、司機(jī)控制器檢查與維護(hù)

1.司機(jī)控制器的日常檢查工作內(nèi)容司機(jī)控制器的日常檢查工作內(nèi)容如下：(1)司機(jī)控制器的銘牌及標(biāo)識(shí)符號(hào)應(yīng)齊全、完整、清晰、正確。(2)司機(jī)控制器各部件應(yīng)清掃干凈,絕緣性能良好,對(duì)外連接插座連接正確,零部件齊全、完整。(3)各緊固件齊全,緊固狀態(tài)良好。(4)控制手柄在各個(gè)擋位之間應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,無機(jī)械卡阻;相鄰兩擋位之間不應(yīng)出現(xiàn)停滯現(xiàn)象。(5)方向手柄在各個(gè)擋位之間應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,無機(jī)械卡阻;相鄰兩擋位之間不應(yīng)出現(xiàn)停滯現(xiàn)象。三、司機(jī)控制器檢查與維護(hù)

1.司機(jī)控制器的日常檢查工作內(nèi)容(6)當(dāng)方向手柄在“0”位時(shí),控制手柄被鎖定。當(dāng)方向手柄在“向前”位時(shí),控制手柄可以在“牽引”“制動(dòng)”“最大速度”“快速制動(dòng)”位移動(dòng)。(7)當(dāng)方向手柄在“0”位時(shí),機(jī)械鎖應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。機(jī)械鎖在鎖定位置的時(shí)候鑰匙方可拔出。(8)司機(jī)控制器的閉合表和對(duì)外連接線應(yīng)符合規(guī)定。(9)在司機(jī)控制器的各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部位加注機(jī)油,在機(jī)械聯(lián)鎖處加潤(rùn)滑脂,在鋼絲繩和對(duì)外接線處加汽油和機(jī)械油。三、司機(jī)控制器檢查與維護(hù)

2.司機(jī)控制器的絕緣檢查要求司機(jī)控制器的絕緣檢查要求如下：(1)相互絕緣的帶電部分之間及對(duì)地的絕緣電阻不小于10MΩ(用500V兆歐表)。(2)檢修后應(yīng)進(jìn)行絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)。司機(jī)控制器電位器回路帶電部分對(duì)地施以50Hz、500V的正弦交流電1min,應(yīng)無擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象。司機(jī)控制器的其余帶電部分對(duì)地及相互間施以50Hz、1100V的正弦交流電1min,應(yīng)無擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象。三、司機(jī)控制器檢查與維護(hù)

3.司機(jī)控制器觸頭的檢修要求(1)司機(jī)控制器日常檢修時(shí),應(yīng)注意檢查觸頭內(nèi)部及滾輪架(包括滾輪滾動(dòng))的動(dòng)作是否靈活可靠。否則,應(yīng)在觸頭滾輪軸芯及滾輪架軸芯部分加少許機(jī)油,以增加觸頭動(dòng)作的靈活性。(2)S355E型司機(jī)控制器使用的觸頭為自凈式速動(dòng)開關(guān)元件,均為免維修型。如確有嚴(yán)重?zé)龘p和動(dòng)作不靈活者,應(yīng)更換該觸頭。更換時(shí),注意觸頭型號(hào)和觸頭滾輪的安裝方向。(3)應(yīng)定期檢測(cè)觸頭的接觸電阻。采用低電阻測(cè)試儀測(cè)量,測(cè)量電流不小于1A。觸頭的接觸電阻應(yīng)小于500mΩ,如果接觸電阻較大,可按圖9-3-1電路接線,分?jǐn)?A左右時(shí)間常數(shù)τ為20~50ms的感性電流負(fù)載,用分?jǐn)嗷」馇宄砻嫜趸?減小接觸電阻。清除觸頭表面氧化膜電路圖三、司機(jī)控制器檢查與維護(hù)

4.司機(jī)控制器拆裝注意事項(xiàng)若是由機(jī)械原因造成的故障,需要對(duì)司機(jī)控制器進(jìn)行解體時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)控制側(cè)和換向側(cè)的彈片組件安裝的傾斜程度,可通過調(diào)整控制手柄和方向手柄的操作力大小來完成,在保證司機(jī)控制器動(dòng)作可靠的情況下,兩手柄操縱應(yīng)輕便、靈活。(2)控制側(cè)和換向側(cè)的凸輪是產(chǎn)品出廠前整定好的組件,在拆裝時(shí)請(qǐng)不要隨意拆開。(3)為了保證司機(jī)控制器對(duì)外連接無誤,在檢修、拆裝時(shí),應(yīng)注意司機(jī)控制器的對(duì)外連接。(4)由于司機(jī)控制器的控制凸輪組件和換向凸輪組件有機(jī)械聯(lián)鎖關(guān)系,在拆裝時(shí),應(yīng)注意做好標(biāo)記,必須按照閉合表進(jìn)行。四、拓展：電磁傳動(dòng)裝置

電器的傳動(dòng)裝置是有觸點(diǎn)電器用來驅(qū)使電器運(yùn)動(dòng)部分(如觸頭)按一定要求進(jìn)行動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。電器常用的傳動(dòng)裝置有電磁傳動(dòng)裝置、電空傳動(dòng)裝置、機(jī)械式傳動(dòng)裝置,還有手動(dòng)傳動(dòng)和電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置(如少數(shù)城軌車輛受電弓)。電磁傳動(dòng)裝置就是通過電磁鐵把電磁能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能來驅(qū)動(dòng)電器動(dòng)作的機(jī)構(gòu),主要用于小型電器,如電磁式接觸器、電磁式繼電器、自動(dòng)開關(guān)等,都是以電磁鐵作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的。電空傳動(dòng)裝置是以電磁閥控制的壓縮空氣作為動(dòng)力,驅(qū)使電器運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)作的機(jī)構(gòu),它廣泛用于觸頭開閉高電壓、大電流場(chǎng)合。例如,城軌車輛使用的受電弓,大部分是采用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)氣缸里的活塞或充入氣囊,再通過其他機(jī)械部件的配合實(shí)現(xiàn)升弓的,這便是電空傳動(dòng)裝置的一種應(yīng)用。四、拓展：電磁傳動(dòng)裝置

1.電磁傳動(dòng)裝置的基本組成電磁傳動(dòng)裝置是一種通過電磁鐵把電磁能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能來驅(qū)使電器觸頭動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。電磁傳動(dòng)裝置實(shí)際上就是一個(gè)電磁鐵。它的形式有很多,如螺管式、直動(dòng)式、E形、U形等,但它們的基本組成和工作原理卻是相同的。電磁鐵主要由吸引線圈和磁系統(tǒng)兩部分組成。磁系統(tǒng)一般由鐵芯、磁軛和銜鐵3部分組成。銜鐵又稱為動(dòng)鐵芯,鐵芯和磁軛又稱為靜鐵芯。下面以直流接觸器和繼電器常用的拍合式電磁鐵為例,說明電磁傳動(dòng)裝置的具體結(jié)構(gòu)。四、拓展：電磁傳動(dòng)裝置

1.電磁傳動(dòng)裝置的基本組成圖9-4-1所示為一個(gè)直流拍合式電磁鐵的結(jié)構(gòu),它由線圈(3)、極靴(2)、鐵芯(4)、磁軛(5)和銜鐵(1)等組成。線圈(3)套裝在鐵芯(4)上。極靴用來增大氣隙磁導(dǎo),并可以壓住線圈。非磁性墊片(6)用來減少剩磁通,以防線圈斷電后銜鐵被剩磁吸力吸住而不能釋放。清除觸頭表面氧化膜電路圖1-銜鐵;2-極靴;3-線圈;4-鐵芯;5-磁軛;6-非磁性墊片;7-反力彈簧;8-調(diào)節(jié)螺釘四、拓展：電磁傳動(dòng)裝置

2.電磁傳動(dòng)裝置的工作原理電磁鐵的工作原理是:當(dāng)線圈接通電源后,在鐵芯和銜鐵間產(chǎn)生電磁吸力。當(dāng)電磁吸力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于反力彈簧反作用力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩時(shí),銜鐵被吸向鐵芯,直到與極靴接觸為止,并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。當(dāng)線圈中的電流減小或中斷時(shí),鐵芯中的磁通變小,吸力也隨之減小;如果吸力小于反力彈簧的反力(歸算后),銜鐵在反力彈簧的作用下返回至打開位置,并帶動(dòng)觸頭處于另一工作位置。由此可見,只要控制電磁鐵吸引線圈電流(或電壓)就能通過觸頭來控制其他電路的接通或斷開。電磁鐵的用途很廣,例如,在接觸器中,利用電磁鐵帶動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng),只要控制電磁鐵線圈得失電,就能控制另外電路電流的通斷,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及遠(yuǎn)距離操縱的目的。在許多繼電器中利用電磁鐵作測(cè)量機(jī)構(gòu),可以反映出電路中電壓、電流、功率等參數(shù)的變化,對(duì)電路及電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)和控制,如過壓繼電器、過流繼電器。四、拓展：電磁傳動(dòng)裝置

3.電磁傳動(dòng)裝置的分類電磁鐵可以按線圈電流的性質(zhì)、線圈與電路的連接方式、銜鐵的運(yùn)動(dòng)方式和磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式等分類。(1)按吸引線圈通電電流的性質(zhì),可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵。直流電磁鐵線圈通的是直流電流,當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)定值后,可以認(rèn)為匝數(shù)W、電流I均不變,故其為恒磁勢(shì)(IW)系統(tǒng)。磁通不隨時(shí)間而變化,在鐵芯中沒有渦流和磁滯損耗,鐵芯