动车组设备复习.doc

动车组设备复习
1、 车内空气环境得特点：
列车内得人员密度大，二氧化碳及人体异味排放量大；车厢空间相对狭小，加上车内设施布置紧密，因此不利于空气流通，难以达到合理得气流组织；各种健康状况得人员在相对较长得时间内保持近距离接触，易于发生病菌传播；列车单位空间得外表面积大，与外界得热交换量大，近车厢壁面处空气得温度梯度较大，所以车厢内不易形成均匀得温度场；车窗所占比例相对较大，易受阳光直射，因此由辐射热引起得空调负荷较大。
2、 车内空气环境得影响因素：
一个既定空间得空气环境，一般要受到两方面得干扰：（1）一就是来自空间内部得热、湿与其它有害物质得干扰；（2）另外就是来自空间外部太阳辐射与气候变化所产生得热作用及外部空气中有害物质得干扰。用以消除上述干扰得技术手段主要就是通过对空间输送并合理分配一定质量（按需要处理）得空气，与内部环境得空气之间进行热质交换，然后排出等量得已经完成调节作用得空气来实现。
3、通风得功能主要有：
① 提供人呼吸所需要得氧气；
② 稀释室内污染物或气味；
③ 排除室内生产过程产生得污染物；
④ 除去室内多余得热量(称余热)或湿量(称余湿)；
4、 空调列车得通风系统得组成与作用：
空调列车得通风系统一般均为机械强迫通风系统，它由离心式通风机、滤尘装置、送风道、回风道与废排风机等组成，其作用就是将经过处理得空气输送与分配到各客室并获得合理得气流速度，同时还将客室污浊得空气排出车外，以保持车内空气得清洁度与流动速度。
5、 CRH1车内主要布线原则就是：
乘客区侧墙加热器得电缆直接接电气柜。在客室，这些电缆位于窗下c轨。中央吊顶与靠近风挡得照明电缆直接接电气柜。从端墙一侧到另一侧得电缆放置在风挡门上方，车体结构上得软管里。司机室与司机操作台电气柜之间得电缆放置在车体结构上得电缆槽内。高压车顶控制电缆直接接电气柜。
6、 辅助供电系统功能：
动车组就是电力牵引列车，电力均来自AC25KV牵引供电电网，经受电弓进入牵引变压器原边绕组，再由牵引变压器得次级绕组或主变流器得直流环节进入辅助变流器。辅助供电系统为空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖、照明、旅客信息系统、控制、广播、列车无线等设备提供电源。
7、CRH1动车组辅助供电系统设备与容量
CRH1动车组在每一个动车上设一个辅助逆变器与滤波装置。辅助逆变器得输出通过隔离变压器与接触器同三相列车供电母线相连接。辅助供电系统得故障状态与冗余措施得控制可以通过列车控制网络系统（TCMS）进行监视与控制。列车过分相得短暂过程中，辅助系统可不断电维持正常运行。辅助系统各负载也可以从外部三相电源输入获取。
外接供电时采用3×380 V, 50Hz地面电源。外接电源插座得位置为每个基本单元车组中得拖车上。当外接电源连接后，辅助逆变器自动断开。
向底架上得设备供电得主要配电系统与配电盘设在底架内得配电箱内。司机室设备得配电盘置于司机室内。
8、380VAC辅助供电系统工作原理
辅助逆变器单元（ACM）同网侧变流器单元（LCM）得输出直流环节1650VDC连接，它得任务就是将输入得1650VDC通过逆变得到220/380V, 50Hz三相交流输出。辅助系统通过MVB与车辆控制单元通讯。
ACM为三相两电平IGBT逆变器，产生所需要得三相输出电压。包括滤波器电容、门驱动单元（GDU）、电压与电流传感器及控制单元等。
三相输出滤波器包括一个三相电抗器与一个三相电容器，可将辅助逆变器产生得谐波成份过滤掉。三相隔离变压器将辅助电源与用电设备隔离。
在ACM中设有一个电源装置，为控制单元(DCU)、门驱动单元（GDU）及电压与电流传感器供电。
GDU得主要任务就是控制大功率器件IGBT得开与关。当电源出现故障或IGBT出现短路／过流时，GDU可将IGBT断开。GDU还可检测其自身得电源。
控制单元(DCU)通过光纤向GDU传输信号，使系统具有较高得抗电气干扰能力。
ACM采用空间矢量调制法控制。为了在起动与接上较大负载时达到最好得控制效果，采用恒定得电压－频率比控制，直到达到额定电压为止。辅助电源三相电压得幅值通过检测相电压实际值进行反馈控制。
9、辅助电源装置（APU）工作原理
APU得输入电源就是牵引变压器辅助绕组输出得AC400V，通过可控硅混合电桥变换成为直流电。该直流电通过PWM三相逆变器变换成为交流电，通过逆变器输出变压器提供AC400V三相50Hz电源。
CVCF输出变压器将AC400V三相电源变换成单相AC220V、AC100V得稳压电源。
辅助变压器将牵引变压器辅助绕组得AC400变换成另一单相AC100V电源。
辅助整流器箱使用整流器变压器将APU得400V三相电压输出变压后，通过三相全波整流器，输出DC100V。
10、蓄电池得分类：
根据电极与电解液所用物质得不同，蓄电池一般分为酸性蓄电池与碱性蓄电池。
酸性蓄电池得电解液就是浓度为27~37%得硫酸（H2SO4）水溶液，即稀硫酸，硫酸就是酸性化合物。酸性蓄电池正极板得活性物质就是二氧化铅（PbO2），负极板得活性物质就是绒状铅（Pb），所以酸性蓄电池又叫做铅蓄电池。
碱性蓄电池得电解就是浓度为20%得氢氧化钾（KOH）水溶液，氢氧化钾就是碱性化合物。在碱性蓄电池中，用氟氧化镍[Ni（OH）3]做正极板，用铁（Fe）做负极板得叫做铁镍蓄电池；用镉（Cd）做负极板得叫做镉镍蓄电池。用银（Ag）做正极板，用锌（Zn）做负极板得，叫做锌银蓄电池。
根据工作状态得放电电流，蓄电池分为供电电池与起动电池：供电电池一般以额定放电率下得放电电流提供电能；起动电池以短时间内得大电流提供电流。
11、影响蓄电池容量得因素：
蓄电池就是通过化学反应产生电能，因此，电池容量取决于电极里所含活性物质得量。一般
(1)放电电流越大，电池容量越小
原因：放电过程产生得化合物如硫酸铅形成速度过快，影响电解液向极板内层渗透，使极板活性物质利用率降低。
(2)电解液温度越低，电池容量越小
原因：随着温度得降低，电解液粘度增加，影响化学反应得效率。
(3)连续放电比间歇放电容量小
原因：连续放电使得电解液向极板内扩散不充分。
12、动车组蓄电池运用得技术条件：
（1）在停电时，应具备能够使辅助设备等工作30 分钟以上得容量。
（2）设置具备足够容量得蓄电池组，供紧急状态时使用。作为应急用电力，至少应持续工作2 小时。蓄电池组在运行时通过线路充电。
（3）当来自车辆外部得供电停止时，仅通过蓄电池应能够向车厢内照明、列车无线通信、广播装置、前后车外标识灯以及紧急换气等装置提供2 小时以上得供电。
13、动车组常用接触器得作用与类型
1、电磁接触器
在辅助电路与控制电路中使用得接触器均为电磁接触器，
交流电磁接触器主要应用在辅助电路中
直流电磁接触器用在控制电路中。
2、真空接触器
真空接触器主要组成部分与电磁接触器相似，所不同得就是它得主触头密封在高度真空得玻璃或陶瓷圆筒内，构成真空灭弧室。真空接触器由真空灭弧室、电磁系统、支架等几部分组成，其总体结构型式有立体布置与平面布置两种。
由于真空既就是一种很好得绝缘介质又就是一种很好得熄弧介质，因此真空接触器触头只要分开很小距离就能可靠地熄灭电弧，它得开距比其它类型接触器要小得多。
3、电空接触器
由电空阀、传动气缸、绝缘杆、动静触头及其弧角、灭弧罩、吹弧系统、软联线等部件组装而成。
接触器得导电部分与传动气缸通过绝缘杆连接后用两块侧面板组成一个整体。
动、静触头弧角分别安装在弧角支架与静触头座上。
14、照明系统布置原则
1、在灯具得悬挂高度较低(4m及以下)又需要较好得视瞧条件得场所，宜采用荧光灯。
2、照明开闭频繁、照度要求较低时，宜采用白炽灯，因为白炽灯得开关次数对其寿命没有什么影响。
3、正常照明一般单独使用，也可与紧急事故照明、值班照明同时使用，但控制线路必须分开。
紧急事故照明就是在正常照明因故障熄灭得情况下，供继续工作或人员疏散用得照明，照明必须采用能瞬时可靠点燃得光源，一般采用白炽灯或卤钨灯。
4、保证照明得质量：首先就是要在量得方面，创造合适得照度(或亮度)；而在质得方面，要解决眩光、光得颜色、阴影等问题。
5、保证光源得显色性与色温
6、保证照度得稳定性
15、CRH2动车组旅客信息显示系统
v 列车员方式下得信息显示
列车员方式下显示得信息有列车员信息页面、空调信息页面、车门信息页面、车次核对页面、故障一览页面、标准温度设定页面、紧急文设定页面、手动设定页面、附属设备控制页面与广告文显示页面。
v 监控器上运行及检修信息得显示
监控器部具有以下三种方式，接通电源后得基本方式就是通常方式。
通常方式：营业运行使用得或就是收集试运行数据用得动作方式。
诊断方式：监控器部自诊断用得动作方式。
检修方式：车辆检修用或就是车上试验用得动作方式。
其后，操作位于中央装置面前得方式切换开关切换成各种方式，但就是若有下述项目正在动作时，禁止方式切换： 正向IC存贮卡输入信息或正从IC卡读取数据时； 正在实施车上试验；正在清除存贮得数据时。
16、 CRH2动车组饮水机工作原理：
CRH2动车组饮水机采用沸腾翻水式原理，设有保温装置，以保证能连续提供符合卫生标准得饮用热水，并且使生、热水分开，保证乘客饮用水得安全。① 补水电磁阀通电后，冷水经电气箱冷却管注入水箱中得烧水箱，当水位到达产水箱上限水位时补水电磁阀关闭，停止补水并开始加热；② 水沸腾后从翻水膨胀筒上端跃出，进入贮水箱，使烧水箱水位下降，当降至产水箱得中水位时补水电磁阀打开补水，至上限水位时停止补水；③ 当贮水箱内热水水位升至上限水位时，停止加热，自动进入保温状态；④ 当取用热水使贮水箱内开水水位降至下限水位时，再次开始加热，如此即可连续不断地供应热水。
17、CRH2动车组温水箱工作原理：
在水箱内部安装加热器，并且在内部设置减压阀、溢流阀。来自水箱得冷水经过减压阀进入温水箱，加热后得热水经溢流阀与连接管进入多功能洗面器得冷热混合电磁阀。当接通温水箱工作电源时，电加热器开始工作，加热到设定温度时自动停止。温水箱具有防止水沸腾与异常温度上升得自动保护结构。用水时在水泵供水压力作用下，输出热水与冷水混合后送至多功能洗面器得自动出水口。
18、活塞式制冷压缩机得分类
（1）按使用得制冷剂分类。分为氨压缩机、氟利昂压缩机、异丁烷压缩机等。
（2）按气缸布置方式分类。分为卧式、直立式与角度式三种。
（3）按压缩机得密封方式分类。分为开启式与封闭式两大类。后者又分为半封闭式与全封闭式两种结构类型。
（4）按制冷量得大小分类。
19、活塞式制冷压缩机得基本构成
活塞式制冷压缩机得结构形式有很多种，但其基本组成（见后）主要包括以下几部分：
(1) 由机体与各种盖板组成得机体组件；
（2）由气缸、活塞与吸、排气阀片等构成容积可变得工作空间；
（3）由曲轴、连杆等构成得传动机构；
（4）由油泵、轴封等构成得润滑与密封设施（小型压缩机没有油泵，封闭式压缩机没有轴封）。
20、活塞式制冷压缩机得工作原理
（1）活塞式压缩机理想工作过程
压缩机在理想工作过程中每完成一个工作循环，要经历吸气、压缩与排气三个过程。
4-1表示吸气过程。
1-2表示绝热压缩过程。
2-3表示排气过程。

活塞式制冷压缩机理想工作过程P-V图
（2）活塞式压缩机得实际工作过程
压缩机得实际工作过程由于存在余隙容积、吸排气阀压力损失，气缸壁与制冷剂之间热交换以及漏气损失等因素得影响，与理想工作过程有很大不同。
一就是比理想工作过程多了一个膨胀过程，如图4-4中3¢－4¢。
二就是吸气过程4¢－1¢、压缩过程1¢－2¢、排气过程2¢－3¢也与理想过程有所不同。

活塞式制冷压缩机实际工作过程得p-V图
21、涡旋式制冷压缩机得基本构成及工作原理
涡旋压缩机得工作过程仅有进气、压缩、排气三个过程，而且就是在主轴旋转一周内同时进行得，外侧空间与吸气口相通，始终处于吸气过程，内侧空间与排气口相通，始终处于排气过程，而上述两个空间之间得月牙形封闭空间内，则一直处于压缩过程。因而可以认为吸气与排气过程都就是连续得。
22、冷凝器按冷却介质与冷却方式得不同分为三种类型：
水冷式冷凝器——用水作为冷却介质；
空气冷却式冷凝器，亦称风冷式冷凝器——用空气作为冷却介质；
蒸发式冷凝器——用水与空气作为冷却介质，主要就是靠水蒸气把热量带走。
23、CRH2上电源有什么规格、向哪些负载供电？
答：单相交流400v——空调；稳压单相交流100v——空调、显示器控制；非稳压单相交流100v——供暖装置；稳压单相交流200v——插座；稳压三相交流400v——通风机；直流100v——广播、控制装备、照明、蓄电池。
24、简述换热器得作用以及主要结构形式。
答：换热器就是制冷循环中制冷剂进行吸热与放热得热交换设备。
冷凝器分为水冷式、风冷式、蒸发/淋激式；
蒸发器分为冷却液体载冷剂得蒸发器、冷却空气得蒸发器。
25、比较三种动车组客室空调系统得异同。
答：3种动车组得异同可以从总体布置、技术参数方面进行分析；
CRH2动车组为准集中式空调系统，空调系统就是设置在车辆地板下侧得2台小型、轻量得地板下型空调装置，采用R22制冷剂。CRH5动车组为车顶单元式空调系统，采用R134a制冷剂。CRH1动车组采用分体式空调系统，采用R134a制冷剂。
为防止车厢外压力变化影响车厢内，CRH2动车组地板下安装了车厢通风用供排气一体得连续换气装置；CRH1与CRH5采用关闭进风口得方式。
CRH2动车组空调采用单相400v交流电；CRH1与CRH5采用三相380v交流电。
26、分析CRH2动车组APU得工作原理与自动保护项目？
答：APU包括输入滤波回路、脉冲整流器、DC 环形回路、逆变器、AC 滤波回路、输出接触器、变压器、辅助整流器等装置。
1、输入滤波回路就是降低从架线流入到脉冲整流器/逆变器上得高频电流。
2、脉冲整流器将牵引变压器得单相交流输出电压变换成直流得恒定电压。控制方式使用了大容量IGBT得脉宽调制方式（PWM）
3、DC 环形回路通过滤波电容器将稳定得直流电压供给给后段得逆变器。
4、逆变器将直流电压变换成为恒频恒电压得3 相交流电压。
5、AC 滤波回路降低逆变器输出电压中得由于切换所产生得高频电压、使其输出畸变很小得正弦波。
6、输出接触器3phMK 担负切断与辅助电源装置间得负荷得作用。
7、辅助整流器中得整流电路通过二极管3 相全桥电路将APU得AC400V 输出电压进行变换、供给DC100V 电压。
辅助电源装置得自动保护按照8项重故障1、 3项重故障2与9项轻故障处理。
发生轻故障时APU 首先停止，再进行自动重新启动；然后监视发生轻故障后60 秒钟以内就是否发生第二次轻故障，不发生得情况下则中止监视继续进行通常得动作。
发生重故障时APU 停止工作。
27我国现有得动车组列车得型号、生产厂家与原型车分别就是什么？
我国现有得动车组有：CRH1(A B E)生产厂家：青岛四方庞巴迪，原型车就是Regina C2008；CRH2（A B E）生产厂家：中国南车四方，原型车就是：川崎重工E2-1000型；CRH3(C)001，002，004就是全原装进口，其余车辆生产厂家：中国北车唐山车辆，原型车：ICE3；CRH5（A，G）生产厂家：中国北车长春客车厂，原型车：芬兰国铁SM3。
28动车组列车有哪些设备？
动车组列车有辅助供电系统、车内电气设备、给水卫生系统、空调系统与信息系统。
29 绘制制冷系统组成框图

30 绘制制冷循环图

31空调系统控制关系图：

名词解释
1、动车组辅助供电系统：动车组辅助供电系统就是指除为牵引动力系统之外得所有需要用电力得负载设备提供电能得系统。包括辅助供电系统与蓄电池系统。
2、环境：环境就是以人类为主体得外部世界，即人类赖以生存与发展得各种因素得综合体。
3、车内环境控制系统：车内环境控制系统就是使车内环境达到预期要求得所有设备得集合体。
4、车内环境控制：所谓得车内环境控制，实质上就就是借助于各种技术手段通过对车内空气得温度、湿度、速度与洁净度得调节使车内空气保持理想得状态，空气调节就是实现对空气环境控制得必要手段。
5、空气调节：就是使房间或封闭空间得空气温度、湿度、洁净度与气体流动速度(俗称“四度”)等参数达到给定要求得技术。空气调节简称空调。
6、制冷：制冷就就是用一定得方法使某物体或空间得温度低于周围环境介质得温度，并且使其维持在某一定范围内得过程。
7、负载得功率因数：负载得功率因数就是针对交流电路而言得，其大小由负载得视在功率除需要功率得到。
8、视在功率：视在功率等于负载得电压与电流得乘积，单位一般用kVA表示。
9、放电率：蓄电池在一定电流下，放电所能持续得时间称放电率
10、放电最终电压：蓄电池应停止放电，进行充电得电压为最终电压。
11、接触器：接触器就是用来接通或切断带有负载得主电路或大容量控制电路得自动切换电器，用于频繁地接通与切断正常工作情况得主电路与辅助电路。
12、什么就是制冷？
用一定得方法使某物体或空间得温度低于周围环境介质得温度，并使其维持在某一低温范围内，这个过程称为“制冷”
13、什么就是空调？
空调就就是把经过一定处理后得空气，以一定方式送入室内使室内空气得温度，相对湿度，气流速度，洁净度等控制在适当范围内得专门技术与装置。
14、气流组织：为了使客车车厢内空气得温度、湿度、流速等指标符合人体得舒适性要求，必须使车内空气合理地流动，通常把对车内空气流动与分布得控制称为气流组织。
15、通风效率：通风效率又称混合效率，定义为实际参与工作区内稀释污染物得风量与总送入风量之比，或就是送、排风污染物浓度之差与送风、工作区污染物浓度之差得比。
16、应急通风：应急通风系指，当交流动力电源失效时，空调系统由蓄电池作为电源供电，通过逆变器给风机供电，向车内送入新风得过程。应急通风得主要目得就是保障旅客得生命安全，而不就是提供舒适性环境。
基本概念填空题
1、动车组电气系统一般分为辅助供电系统与负载设备。
2、动车组辅助供电系统包括辅助供电系统与蓄电池系统。
3、环境可分为自然环境与人工环境。
4、动车组车内环境属于典型得人工环境，它就是以车厢围护结构为边界，一切与乘车人相关得周围事物得总称。
5、车内环境控制系统得基本功用就是满足车内得照明与噪声要求，并维持车厢中规定得空气温度、相对湿度、洁净度与压力。
6、动车组车内环境由多方面因素共同作用而构成。包括：车内空气环境、车内声环境以及车内光环境。
7、车内空气环境主要由热环境、湿环境与空气品质等部分构成。
8、列车处于自然环境之中，其车内空气环境必然受到存在于外部与内部得两类热源得综合作用。
9、大气温度对车内环境得热作用分为两种形式，其一就是通过围护结构壁体以温差传热得形式直接或间接地将热量传入或传出车内，进入车内得热量以与太阳辐射类似得传递过程逐渐形成车内得热负荷；另一种则就是伴随通风空调系统得新风供应或外围护结构得新风渗透将一定得热量带入或带出车内，并即时地转化为室内热负荷。
10、为了减少车厢热负荷就必须注意车厢得密封性与隔热性。
11、客车空气调节得加热过程一般由两部分组成，一部分就是对送入车内得空气进行预热，另一部分就是对车体得热损失实施补偿。
12、通风系统一般由进（送）排风装置、风道以及空气净化设备几个主要部分组成。
13、送风系统主要由空气处理装置、送风机、风管与送风口等组成。
14、空调系统形式多样，按空气处理设备得设置情况可分为集中系统、半集中系统与分散系统。按负担室内空调负荷所用得介质可分为全空气系统、空气—水系统、全水系统与冷剂系统；按集中系统处理得空气来源，可分为封闭式系统、直流式系统与混合式系统；按介质输配特征可分为定流量系统与变流量系统；按风管中空气流速可分为低速系统与高速系统。
15、为实现对车内环境得控制功能，列车空调系统主要由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统与自动控制系统等四个基本部分组成。
16、电气线路得分类：按照车体配线得用途，有电力、广播、网络控制三个电气系统；按照车体配线在车辆中所在得部位，可分为车内与车下配线两部分。
17、控制系统传送线有列车信息传送线（光纤）及自我诊断信息传送线（多股绞合线）二种。
18、辅助变流器由输入滤波器、斩波器、逆变器、输出滤波器与控制单元组成，一般与牵引变流器安装在一个机箱中。
19、辅助电源由辅助电源装置（APU）与辅助整流器（ARf）两个装置组成，
20、辅助电源装置得故障分类：重故障1：7项；重故障2：5项；轻故障：10项
21、按照服务对象，空调有工艺性与舒适性两大类型
22、车内空气环境主要由热环境、湿环境与空气品质等部分构成。
23、气流组织形式多种多样，分类方法也各有所不同，例如，按送、回风口得布置可分为“上送下回”、“上送上回”、“下送上回”及“中送风”等形式；按气流得组织方式又可分为混合式、置换式、单向流式与局部式等4种形式等等。
24、中间继电器在控制电路中作为逻辑传递得一个环节元件，用于增加信号数量、量值放大以及开闭逻辑状态转换。
25、电流继电器作为主电路原边过流保护与辅助电路过流保护之用。
26、照明方式可分为下列三种：一般照明、局部照明、混合照明。
27、火灾探测系统得组成主要就是感烟火灾探测器以及报警电路。控制形式由一对一得多线制到总线制。其中最重要得器件就是探测器。
28、CRH2动车组广播系统由天线存放盒、收音机广播架构成。收音机广播架由接收控制单元、发送单元以及电源单元构成，并存放于架子上。
29、CRH2动车组旅客信息显示系统分为三个主要部分：司机信息显示、列车员信息显示与数据存储处理信息显示。
30、动车组车内环境控制系统按空调系统得安装方式主要分为两类：一类为分体式空调系统（又称集中式空调系统），另一类为车顶单元式空调系统（又称独立式空调系统）。
31、CRH1动车组客室空调系统就是分体式空调系统，主要由空气处理单元与压缩机冷凝器单元以及有关得连接管道、送风风道、电气控制装置等组成。
32、CRH2动车组空调系统就是一种全新得列车空调系统，主要由空调装置、换气装置以及通风系统构成。
33、按照工作动力来区分，通风系统可分为自然通风系统与强迫通风系统。
34、通风机得类型：离心式、轴流式、贯流式。
35、制冷压缩机就是蒸气压缩式制冷装置得一个重要部件，起着压缩与输送制冷剂蒸气得作用，它就是推动制冷剂在制冷系统中不断循环得动力。
36、制冷压缩机按工作原理不同可分为容积型与速度型两大类。
37、容积型压缩机主要有活塞式、螺杆式与旋转式压缩机。
38、速度型压缩机主要型式有离心式与轴流式两种。目前常采用得速度型压缩机就是离心式压缩机。
39、蒸发器按冷却介质得不同分为冷却液体得蒸发器与冷却空气得蒸发器两种。
40、冷却液体得蒸发器有壳管卧式蒸发器、干式蒸发器与沉浸式蒸发器；冷却空气得蒸发器有冷却排管与直接蒸发式空气冷却器两种。