城市轨道交通电客车风源及空气制动系统技术综述

摘 要：城市軌道交通客车通过风源系统获取清洁的压缩空气，因此，城市轨道交通客车的风源系统是保证车辆功能正常实现的重要组成部分。只有实现风源系统的标准化工作，才能保证车辆启动和刹车时间的准确，从而使得刹车操作更加精准，保证了车辆运行的稳定性和安全性。目前，城市轨道交通电客车已经配备了电刹车系统，且电刹车系统已经可以提供强大的制动力，但是由于直流电机制动产生的制动力会随着车辆速度的减少而减少，而基于交流电机的电制动系统仍处于研究阶段，因此，从城市轨道交通电客车运行可靠性和安全角度考虑来看城市轨道客车配备空气制动系统十分必要。

关键词：城市轨道交通 风源系统 压缩空气

中图分类号：U270 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（a）-0066-02

城市轨道交通电客车的风源系统是为列车设计提供压缩空气的设备装置，其提供的压缩空气保证了城市轨道交通车辆制动系统和转向架系统的正常工作。风源系统提供的压缩空气保证了空气制动系统的正常工作，目前常用的空气制动系统主要是采用直通式的空气制动方式，除了风源系统外还包括空气制动控制系统和基础制动装置。空气制动控制系统直接控制空气制动力的释放和施加，当接到制动指令后，制动控制单元通过控制电流大小的方式来调节转换阀的电磁力，进而来实现对空气压力的调节。空气压力进行增压缸后，通过推动活塞的运动来使压力传输到制动盘上，实现对城市轨道交通电客车的制动。

1 城市轨道交通电客车风源系统的智能控制分析

城市轨道交通电客车停靠站点密集且距离较近，最近站点之间相距距离有时甚至可达几百米，因此，这就对列车到达站台时的定位精确性有很高的要求，故而对城市轨道交通电客车的风源系统就有着更高的性能要求。如何实现城市轨道交通电客车风源系统的智能化发展，保证其工作的可靠性已经成为相关技术人员重点研究的问题。

1.1 城市轨道交通电客车风源系统智能控制的设计要求

智能控制模块是实现城市轨道交通电客车风源系统智能化控制的关键部件，智能控制模块主要包括传感器技术和嵌入式控制技术两部分，其中嵌入式系统的设计实现风源系统智能控制的核心。风源系统由供风模块和智能控制模块共同作用实现功能，智能模块可以接收到城市轨道交通电客车控制中心发出的控制信号，并能进行相应的指令操作，实现风源系统不同功能之间的切换，使得风源系统可以为列车上的制动系统提供符合标准的压缩空气。

1.2 城市轨道交通电客车风源系统智能控制的技术要求

城市轨道交通电客车风源系统智能控制的技术要求包括以下几个方面：首先，可以通过远程控制信号进行控制，随即风源控制系统会根据上层的启动信号和停止信号完成对本部分的控制。在接到上级的信号指令后，风源模块的智能控制系统就需要指示风机进行工作，在保证输出压缩空气质量的同时还需要考虑到风源模块的使用寿命和能耗。其次，风源模块的智能控制系统需要具有设置功能，可以根据技术人员的实际需要及时设定风源模块的压力、温度等参数值，此外对于各个传感器的采样周期、存储周期也需要进行调整。为了更好地帮助操作人员了解风源模块的工作状态，还需要提供参数显示功能，在参数采集方面既需要满足自动采集的需要，又能满足手动采集功能。

1.3 城市轨道交通电客车风源系统智能控制的功能要求

为了方便对城市轨道交通电客车风源系统智能控制模块信息数据的及时采集，要求该模块具有数据存储的功能，这就要求配置大容量的存储器。通常情况下配备SD卡以方便运营方或技术人员进行数据提取，为后期产品的升级或检测提供可靠的数据支持。当风源系统内的温度、电压或电流等参数出现异常时，需要提供预警功能并能提供相应的补救措施。随着科学技术的不断发展，对风源模块智能控制系统的升级换代已经成为一种趋势，为了方便后期对产品的升级就需要智能模块可以提供二次开发端口，该端口需要具有一定的兼容性和拓展性。

2 城市轨道交通电客车空气制动系统的分析

2.1 空气制动系统的制动力管理

当城市轨道交通电客车的控制中心发出操作指令之后，根据车辆自身提供的转动惯量的车重信息，利用F=ma计算出列车制动所需要的总制动力，并将该值发送给列车制动模块的系统控制器。目前城市轨道交通电客车通常采用电空混合的制动方式，通过这种混合的制动方式可以在最小程度上利用摩擦制动，减少了制动过程中对车轮的磨损。当接收上级的制动信号后，制动系统触发电制动方式，其中为了防止过早补充空气制动，制动系统会在触发电制动后延迟几秒后再触发空气制动。当列车所需要的制动力发生变化时，制动系统也会自动延迟补充空气制动。

2.2 空气制动分配的管理

城市轨道电客车的制动系统直接控制空气制动部分，当城市轨道电客车需要进行制动操作时，优先采取电制动的方式，只有当制动力不足时才会使用空气制动进行补充，并且在车辆制动的过程中需要保证单车不能超过最大的黏着状态，为了提高列车牵引系统和制动系统的控制精度，需要在列车出厂前对电制动和空气制动的释放速率进行测试，以满足整车的制动要求。

2.3 纯空气制动的停车制动

当城市轨道交通电客车的低速电空转换完成之后，制动系统中的电制动就会完全退出，由空气制动为主导完全取代电制动。而空气制动力的制动力数由司控器或者信号系统发出的指令信号决定，制动系统在这个过程中负责整车冲动的限制工作。

3 结语

城市轨道交通电客车的风源系统是保证车辆正常功能实现的重要组成部分，风源系统可以为列车的制动系统提供干净、清洁的压缩空气。只有实现风源系统的标准化工作，才能保证车辆启动和刹车时间的准确，从而使得刹车操作更加精准，保证了车辆运行的稳定性和安全性。

参考文献

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